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浙江大学物理化学实验思考题

浙江大学物理化学实验思考题
浙江大学物理化学实验思考题

一、恒温槽的性能测试

1.影响恒温槽灵敏度的主要因素有哪些?如和提高恒温槽的灵敏度?

答:影响灵敏度的主要因素包括:1)继电器的灵敏度;2)加热套功率;3)使用介质的比热;4)控制温度与室温温差;5)搅拌是否均匀等。

要提高灵敏度:1)继电器动作灵敏;2)加热套功率在保证足够提供因温差导致的热损失的前提下,功率适当较小;3)使用比热较大的介质,如水;4)控制温度与室温要有一定温差;5)搅拌均匀等。

2.从能量守恒的角度讨论,应该如何选择加热器的功率大小?

答:从能量守恒角度考虑,控制加热器功率使得加热器提供的能量恰好和恒温槽因为与室温之间的温差导致的热损失相当时,恒温槽的温度即恒定不变。但因偶然因素,如室内风速、风向变动等,导致恒温槽热损失并不能恒定。因此应该控制加热器功率接近并略大于恒温槽热损失速率。

3.你认为可以用那些测温元件测量恒温槽温度波动?

答:1)通过读取温度值,确定温度波动,如采用高精度水银温度计、铂电阻温度计等;2)采用温差测量仪表测量温度波动值,如贝克曼温度计等;3)热敏元件,如铂、半导体等,配以适当的电子仪表,将温度波动转变为电信号测量温度波动,如精密电子温差测量仪等。

4.如果所需恒定的温度低于室温,如何装备恒温槽?

答:恒温槽中加装制冷装置,即可控制恒温槽的温度低于室温。

5.恒温槽能够控制的温度范围?

答:普通恒温槽(只有加热功能)的控制温度应高于室温、低于介质的沸点,并留有一定的差值;具有制冷功能的恒温槽控制温度可以低于室温,但不能低于使用介质的凝固点。

其它相关问题:

1.在恒温槽中使用过大的加热电压会使得波动曲线:( B )

A.波动周期短,温度波动大;

B.波动周期长,温度波动大;

C.波动周期短,温度波动小;

D.波动周期长,温度波动小。

2.恒温槽中的水银接点温度计(导电表)的作用是:( B )

A.既作测温使用,又作控温使用;

B.只能用作控温;

C.只能用于测温;

D.控制加热器的功率。

3.恒温槽在某温度下恒温,如果用80V加热电压下测得其灵敏度曲线如下图A,则在200V加热电压下的灵敏度曲线最有可能是:( C )

4.恒温槽中水银接点温度计的作用是: ( B )

A.既作测温使用,又作控温使用;

B.用于控温;

C.用于测温;

D.用于测温差。

5.一般玻璃缸恒温槽的控温精度是±0.5℃。 ( ×,±0.1℃ )

6.恒温槽中的水银接点温度计(导电表)的作用是:( B )

A.既作测温使用,又作控温使用;

B.只能用作控温;

C.只能用于测温;

D.控制加热器的功率。

7.在恒温槽安装与性能测试实验中,加热电压的控制对控温有很大影响。在开始升温时,需用大约(200V)的电压,接近所控温度时需用大约(100V)的电压,恒温时需用大约(100V)的电压。

8.恒温槽中的水银接点温度计(导电表)的作用是:( B )

A.既作测温使用,又作控温使用;

B.只能用作控温;

C.只能用于测温;

D.控制加热器的功率。

9.实验室中,欲将温度控制在-15±0.5℃,控温介质应选用: ( C )

A.冰水混合物;

B.干冰;

C.乙醇;

D.液氮。

二、燃烧热的测定

1.燃烧热测定中什么是系统?什么是环境?

答:所谓系统,是指研究对象。在本实验中,以内水桶及其内容物包括内水桶、氧弹、介质水、测温元件、搅拌器螺旋桨等作为系统。可近似看成是一个绝热系统。

所谓环境,是指除系统之外且与系统有联系的那一部分物质与空间。在本实验中,

环境主要指内水桶以外且与系统有联系的那一部分物质和空间,包括恒温水夹套、外水桶盖子上方的空气等。

2.实验中引起系统和环境热交换的因素有哪些?如何避免热损失?

答:系统与环境之间进行热交换的途径包括传导、对流和辐射。

内水桶底部与外水桶不是直接接触,而是用传热性差的材料制成的垫子隔开,减少传导引起的热损失;氧弹完全浸没在介质水中,使燃烧释放的热量全部传给周围的介质;外水桶上部用盖子盖住,减少空气对流;盖子朝下的一面以及内水桶内表面抛光,减少热辐射。

3.应如何正确使用氧气钢瓶?

答:一般高压气体钢瓶使用注意事项:

(1)高压气体钢瓶放置场所要求通风良好,温度不超过35o C;

(2)高压气体钢瓶必须装有调节器(即减压器)时方可使用。调节器分氢、氧、乙炔等三种,不准相互代用。压力计、导管等也要专用;

(3)安装高压气体钢瓶调节器应牢紧,不得漏气。开瓶时,出气口处不准对人,缓慢开启,不得过猛,否则冲击气流会使温度升高,易引起燃烧或爆炸;

(4)调节器卸下后,进气口切不可进入灰尘等脏物,并需置于干燥及通风的环境里保存;

(5)在工作前应先将高压气体输入到调节器的高压室,然后缓慢旋转手柄(次级开关)调解气流,以保证安全。实验结束后,及时关好气瓶阀门,同时将调节器的手柄旋松(即关的状态);

(6)调节器、阀门及管道应禁油;

(7) 装高纯气体的钢瓶内的气体不能全部用完而应该保持钢瓶内的气体为正压,以免在气体用毕更换气体时重新洗瓶。

4.在计算萘的燃烧热时,没有用到3000mL水的数据,为什么在实验中需要量准水的体积呢?若水体积量得不准,对测量结果有何影响?

答:仪器常数值与水的量有关。为了保证在测量试样和标准样时的仪器常数不变,需要准确量取水的体积。

若第二次测量水体积量得不准,则导致两次测量的仪器常数不一样,用第一次测量得到的仪器常数来计算第二次测量的燃烧热必然会引起偏差。第二次测量时用

水偏少,则燃烧热测量值偏大;反之,则偏小。

5.如何知道氧弹内的样品已点燃?如何知道样品已经燃烧完全?

答:若记录仪上的电势信号变大,表明氧弹内的样品已点燃。

温升曲线记录完毕后打开氧弹,若氧弹内没有明显的残渣,表明样品已经燃烧完全。

6.如果内水桶的水温不加以调整,对测量结果会有什么影响?

答:在测量试样和测量标准试样时,应近可能的保证两次测量开始时系统温度与环境温度的差值相等。

第一次实验结束后,由于燃烧放热,导致水温升高,若不重新调节水温,此时系统将向环境传热;第二次燃烧实验过程中,由于放热使介质水与环境之间的温差更大,引起更大的热损失,将导致测量结果偏小。

7.该实验引起误差的主要因素有哪些?为什么?

答:引起误差的主要因素包括:1)样品称量;2)系统与环境之间的漏热;3)燃烧完全程度;4)两次实验使所用的水量不等;5)搅拌引起的额外热效应;6)空气中N 2变成硝酸所引起的热效应;7)温升测量仪表的灵敏度等。

8.如何测定挥发性液体样品的燃烧热?

答:将样品装入胶囊并分三步进行测量:1)测量标准试样,如苯甲酸的燃烧热,获得仪器常数值;2)测量胶囊的燃烧热;3)将液体样品放入胶囊中密封,测量胶囊和液体样品的燃烧热,该热效应扣除胶囊的燃烧热,即得到液体样品的燃烧热。 若胶囊不易点燃,可在胶囊上面放易燃物质如苯甲酸等,起到助燃作用。

9.若期望通过燃烧热测定获取苯的共振能,则应如何设计实验?

答:用本实验装置测出苯、环己烯和环己烷的燃烧热,即可求算苯的共振能。具体原理和测量步骤如下:

苯、环己烯和环己烷三种分子都含有碳六元环,环己烷和环己烯燃烧热的差值?E 与环己烯上的孤立双键结构有关,它们之间存在下列关系:

)(Q (Q m p,m p,环己烯环己烷)-=?E

苯环上有三个双键,若这三个双键是孤立的话,则环己烷和苯的燃烧热之差值应为3?E 。但事实上,由于苯环上的三个双键是共轭的,所以两者之间存在差异,这个差异就是苯的共振能E :

其它相关问题:

1.在燃烧热实验中,点火不成功,下列可能原因中,除了( A )。

A.点火丝太细;

B.样品受潮;

C.样品压片太紧;

D.点火电压太小。

2.在燃烧热实验中,为了防止系统漏热,用了下列措施,除了:( A )

A.准确量取3升水;

B.用盖子密封;

C.水桶内表面抛光;

D.空气层隔热。

3.根据热膨胀原理设计的温度计是( A )。

A.贝克曼温度计;

B.铂电阻温度计;

C.铂-铹热电偶;

D.热敏电阻温度计。

4.在燃烧热测定实验中,用下式计算热量:( C )

Q V W +q 1x +q 2=K Δt

该式基于的系统指:

A.氧弹及内含物;

B. 氧弹及内含物和3000ml 水;

C. 氧弹及内含物、3000ml 水、内水桶、温度计和搅拌棒;

D. 氧弹及内含物、3000ml 水、内水桶、外水桶、温度计和搅拌棒。

5.如果要测定乙醇的燃烧热,合理的实验方案是:( D )

A.测定苯甲酸块燃烧过程的温度改变值,再将乙醇放入燃烧皿中测量燃烧过程 的温度改变值;

B.测定液体标准物燃烧过程的温度改变值,再将乙醇放入燃烧皿中测量燃烧过程的温度改变值;

C.测定苯甲酸块燃烧过程的温度改变值,再将乙醇装入胶囊中测量燃烧过程 的温度改变值;

D.测定苯甲酸块燃烧过程的温度改变值,再将乙醇装入胶囊中测量燃烧过程 的温度改变值,再测量胶囊的热值。

6.燃烧热测定实验中,在其它条件不变的情况下,可以用温差测量仪和秒表代 替记录仪和铂电阻温度计进行实验。

)()(2)(3)

()(2)(3E

3)(Q (Q ,,,,,,m p,m p,苯环己烷环己烯苯环己烷环己烯苯环己烷)m v m v m v m p m p m p Q Q Q Q Q Q E --=--=?--=

7.如果计算得到萘的燃烧热为-5.1484×103kJ/mol,误差为5×10kJ/mol,则计算结果应表示为-(5148.4±50)kJ/mol。 ( ×,5150±50kJ/mol )

8.在燃烧热实验中,点火不成功,下列可能原因中,除了( A )。

A.点火丝太细;

B.样品受潮;

C.样品压片太紧;

D.点火电压太小。

9.在氧弹量热计中,内水桶与外桶间的空气层是为了(防止热传导散热);加盖子密闭是为了(防止对流散热);内水桶表面抛光是为了(防止辐射散热);用雷诺法校正温度是为了(校正漏热)。

10.某同学在做燃烧热实验时,发现点火丝已烧断,但样品并未点燃,请问下列可能的原因,除了:( D ? )

A.氧气压力不足;

B.点火电压不够;

C.点火丝没系紧;

D.样品压得太紧。

三、液体饱和蒸汽压的测定

1.为什么要检查装置是否漏气?系统漏气或脱气不干净对实验结果产生什么影响?

答:在动态法测量时,要测定在一定外压下液体的沸点值。如果装置漏气,在压力不断改变,无法达到系统内气-液两相的平衡,也就无法准确测定一定压力下的沸点值。

在静态法时,应确保系统内只有液体的饱和蒸气。如果漏气或脱气不干净,气相中含有空气组分,则气相压力为相应温度下液体饱和蒸气压和空气分压之和,使得压力测量结果偏大。

2.使用真空泵时应注意哪些问题?

答:1)按照真空度要求,选择合适的真空装置,如水流泵、油封机械真空泵(低真空)或油扩散泵(高真空);2) 油封机械真空泵或油扩散泵在使用时要注意:(1)不能直接抽可凝性蒸气或挥发性液体等;(2)不能用来抽腐蚀性气体;(3)注意电机电压、电机运转温度等;(4)机械泵进气口前置装有三通活塞的缓冲瓶,停止抽气时应将机械泵与抽空系统隔开而与大气相同,再关闭电源,这样既可保持系统的真空度,又能避免泵油倒吸。

3.为什么要进行细致的温度和压力校正?如何校正?

答:对沸点读数,应作露径校正,对大气压力读数;要作温度影响的校正以及海

拔高度和纬度影响的校正。

沸点读数的露径校正:实验时测定沸点用玻璃水银温度计。由于玻璃和水银的热膨胀系数不相等,使得玻璃水银温度计在与检定温度计刻度时的温度要求不合至的温度下使用时,温度读数与实际温度值产生偏差而需要作露径校正。

校正公式为:

Δt=0.00016h(t

1-t

2

)

式中:t

1为测量温度计读数值,t

2

为辅助温度计读数值,h是水银柱露出待测量

系统外部分的读数(度)。

经校正后的温度值为:t= t

1

+Δt

大气压力计读数的校正:实验中大气压力用福庭式水银气压计读取。水银气压计的刻度以温度为0℃(水银和铜套管热膨胀系数不同的影响),纬度为450的海平面(重力加速度随纬度和海拔高度改变的影响)为标准。若不符合上述规定,则需要作相应的温度影响校正和纬度、海拔高度影响校正。

温度校正公式为:Δ

t =[(α-β)t/(1+αt)]·p

t

其中:α=(181792+0.175t+0.035116t2)×10-9℃-1;

β=18.4×10-6℃-1。

校正为0℃时的大气压值:p

0=p

t

t

式中:Δ

t 为温度校正值;p

t

为气压计读数;p

为校正为0℃时的大气压力值,t

为气压计温度,℃;为水银的热膨胀系数;为刻度标尺黄铜的线性热膨胀系数。海拔高度及纬度校正:经温度校正后的值再乘以(1-2.6×10-3cos2λ-3.14×10-7H)即为经海拔和纬度校正后的气压值。其中,λ为气压计所在地纬度(0),H为当地海拔高度(m)。

4.怎样保证实验中温度和压力能够测准?

答:以动态法测定液体饱和蒸气压为例:实验的关键是确保气-液两相达到平衡并准确测量压力和沸点值,因此应该做到:

1)测量系统不漏气,测量前要作细致的气密性检查;2)测量温度计位置合适,要置于液面以上而沸腾液泡又能够打着的高度,不能碰到沸点仪玻璃壁;3)在控制压力为一定值的前提下,待气-液两相达到或接近平衡后读数(测量温度计读数保

持不变达3分钟以上);4)同时准确读取测量温度计、辅助温度计、大气压力计和数字式真空压差计读数;5)对沸点和压力读数作相应校正。

5.对比静态法和动态法的优缺点和适用对象。

答:静态法为控制温度,测定液体在相应温度下的饱和蒸气压值;动态法为控制压力,测定液体在相应压力下的沸点。

静态法测量时更能接近系统内气-液两相的平衡,但静态法测量时难度更大:1)要确保测量系统在测量前抽气干净,系统内只有液体的蒸气;2)测量前抽气时要控制好抽气速度,避免液体暴沸;3)压力测量时要控制好放气速度,至等压计两边液面等高后读数。若放气过快,发生空气倒灌,则要重新抽气;4)恒温槽控温精确。

静态法一般适用于测定中、高压蒸气压,测压下限为1kPa;动态法可用于相对低些的蒸气压测定,但最好不低于0.5kPa。

6.怎样实现用Antoine方程关联饱和蒸气压-温度数据?

答:借助计算机数据处理软件,如Origin,对饱和蒸气压和温度数据按Antoine 方程作非线性拟合获得Antoine系数,即实现用Antoine方程关联饱和蒸气压-温度数据。

7.相同压力下,纯液体和相应溶液的沸点有什么不同?为什么会产生这一现象?

答:若液体内溶入非挥发性溶质,则相应溶液的沸点升高。原因:溶液的饱和蒸气压低于同温度下纯液体的饱和蒸气压。

若液体内溶入挥发性溶质,情况会比较复杂。相应溶液的沸点较纯液体是升高还是降低,取决于:1)溶剂和溶质何者为易挥发组分;2)溶质和溶剂是否形成恒沸混合物;3)所形成溶液中溶质的组成。

其它相关问题:

1.动态法测定水的饱和蒸气压实验中,实验温度在80-100℃之间,则所测得的汽化热数据是: ( D )

A.水在80℃时的汽化热;

B. 水在100℃时的汽化热;

C.该数值与温度无关;

D.实验温度范围内汽化热的平均值。

2.水银温度计的露茎矫正是用来校正温度计露出段没有浸入系统所产生的误差。( √ )

3.动态法测定水的饱和蒸气压实验中,液面上的气体应完全是水蒸气。

( √ )

4.动态法测定水的饱和蒸气压实验中,对下面有关叙述中,正确的是:( B )

A.测量前应把系统系统中的空气脱净;

B.不必脱净空气,只要抽到合适的真空度即可。

C.为了测准温度,应把温度计插入水中;

D.不管沸腾情况如何,加热电压不能超过50V。

5.动态法测定水的饱和蒸气压实验中,对下面有关叙述中,正确的是:( B )

A.测量前应把系统系统中的空气脱净;

B.温度计应在液面上且沸腾时气泡能冲到水银球;

C.为了测准温度,应把温度计插入水中;

D.不管沸腾情况如何,加热电压不能超过50V。

6.测定液体沸点的正确方法是: ( B )

A.将温度计插入沸腾的液体中;

B.让沸腾的液体和蒸气冲击到温度计水银泡;

C.将温度计置于沸腾的液体的上方;

D.利用简单整流装置。

7.在动态法测定水的饱和蒸气压实验中,当时大气压为101.33kPa,

在压差计读数-53.60kPa时读得沸点为80.00℃,说明:( C )。

A.水在80℃时的蒸气压为53.60kPa;

B.沸点仪液面上水的蒸气压为53.60kPa;

C.水在80℃时的蒸气压为47.73kPa;

D. 沸点仪液面上水的蒸气压为47.73kPa。

四、二组分完全互溶系统的气-液平衡相图

1.沸点仪中盛气相冷凝液的小球体积过大或过小,对测量有和影响?

答.若小球体积过小,小球中的气相冷凝液可能不够测定折光率并确定液相组成

使用。

若小球体积过大,则可能导致小球中气相冷凝液冲洗不充分,前一次加热沸腾过程中的气相冷凝液仍残留在小球中,导致折光率以及气相组成测量产生误差。再者,实验中是先在沸点仪中装入一定量的某一纯组分,然后依次按预先设定量加入另一组分,加热沸腾再冷却后分别取液相和气相试样,并由折光率测定值确定气相和液相组成。若每次测量时气相冷凝液取样过多,气相消耗量过大,可能导致混合物组成偏离预先设定值过大,实验点不合理。

2.实验时,若所吸取的气相冷凝液挥发掉了,是否需要重新配制溶液?

答.应该尽量避免气相冷凝液挥发以至于无法测定的现象发生,以免实验点偏离预先设定值过大。但若真的有这种情况发生,也无需重新配置溶液,而只需要重新加热沸腾、冷凝、取样并测定分析即可。

3.测定纯环己烷或纯乙醇的沸点时,为什么必须将沸点仪吹干,而测定混合物的沸点和组成时,不必将沸点仪吹干?

答.测纯组分的沸点时,应确保沸点仪中没有其它组分的存在,因此必须将沸点仪吹干。而在测定混合物的沸点和组成时,沸点直接在实际所用试样的实验过程中读取(需作露径校正),组成由气相或液相试样的折光率读数确定,因此在确保混合物中没有第三组分(如水等)的前提下,不必将沸点仪吹干。

4.测定纯组分的沸点时,蒸气冷凝液和残留液的折光率是否应该相等?若不等,说明什么问题?应该怎样处理?

答.对于纯组分,气相和液相组成相同,折光率读数也应该相等。如不相等,则可能是:1)折光率读数有误差;2)折光率测定时温度波动;3)试样不纯。

5.该系统用普通蒸馏方法能否得到两纯组分?为什么?

答.普通蒸馏方法仅能部分分离双总分系统而无法完全分离获得两个纯组分。而况乙醇-环己烷系统会在常压下形成恒沸混合物,因此即使采用精馏方法也只能得到一个纯(或接近为纯)的组分和一个恒沸混合物而无法得到两个纯组分。

6.实验过程中你发现液态混合物的沸点、组成、折光率变化有什么规律?

答.在恒沸点左侧(乙醇一侧):随着实验过程中逐渐加入环己烷并且在到达恒沸点之前,沸点逐渐降低,系统组成以及气相、液相组成中环己烷的含量逐渐增加,

折光率读数变大,并始终气相的折光率读数大于液相的折光率读数,而一旦加入的环己烷量使得系统组成越过了恒沸点,则随着环己烷的进一步加入,沸点逐渐升高,气相、液相的折光率读数继续增大、气相和液相中环己烷的含量继续增加,但是液相的折光率读数会大于气相的折光率读数,液相中的环己烷含量大于气相中的环己烷含量(发生反转)。

在恒沸点右侧(环己烷一侧):随着实验过程中逐渐加入乙醇并且在到达恒沸点之前,沸点逐渐降低,系统组成以及气相、液相组成中环己烷的含量逐渐减小,折光率读数变小,并且始终有液相的折光率读数大于气相的折光率读数,液相中的环己烷含量大于气相中的环己烷含量,而一旦加入的乙醇量使得系统组成越过了恒沸点,则随着乙醇的进一步加入,沸点逐渐升高,气相、液相的折光率读数继续变小、气相和液相中环己烷的含量继续减少,但是气相的折光率读数会大于液相的折光率读数,气相中的环己烷含量大于液相中的环己烷含量(发生反转)。7.为了保证取样和分析正确,应注意哪些环节?

答.1)调整恒温槽温度,使得折光率读数测定时的温度与折光率-组成对照表的温度一致;2)试样具有足够纯度;3)实验前充分吹干沸点仪;4)对折光率仪读数进行校正;5)加热沸腾充分,确保气-液两相达到平衡,气相冷凝液冲洗充分;6)加热沸腾、读取沸点后,对沸点仪冷却充分,避免因为试样温度较高导致取样分析过程中挥发而引起组成改变;7)每次取样前将取样用滴管吹干并冷却;8)每次测折光率前将折光率仪滴试样的玻片镲干并挥干。

8.试从相律分析:一定压力下二元液态混合物的恒沸点温度和组成是确定的:答.由相律:F=C-P+n

一定压力下的二元液态混合物系统:P=2,n=1;在恒沸点处,气相组成=液相组成(浓度限制条件),因此C=2-1=1;F=1-2+1=0,所以一定压力下二元液态混合物系统的恒沸点温度和组成具有确定的值。

9.使用折光率仪需要注意哪些问题?

答.1)将折光率仪恒温水的出、入口和带外循环功能的恒温槽相连,调整恒温槽温度使得折光率仪的温度示数与折光率-组成对照表的温度一致;2)用标准试样或实验用纯组分对折光率仪读数进行校正;3)每次测量前用镲镜纸将折光率仪装试样玻片镲干、挥干;4)调整聚光照明部件角度,得到均匀的照明;5)试样装好

后将进光棱镜盖扣紧;6)充分消除色散并通过旋转调节手轮使得目镜中观察到的明暗分界线恰好落在交叉线交叉点上后读数。

其它相关问题:

1.在乙醇-环己烷系统气-液平衡相图测定实验中,把乙醇加热到气液平衡后,测定气相组成时,经常会发现其折光率比实验室提供的折光率-组成工作曲线(表)中的最小值还小的现象。产生此现象的原因不可能是:( D )

A.恒温槽温度不准;

B.试剂不纯;

C.折光率仪零点没校正好;

D.沸点仪没干燥好,残留少量乙醇-环己烷的混合物。

2. 在乙醇-环己烷系统气-液平衡相图测定实验中,把乙醇加热到气液平衡后,测定气相组成时,经常会发现其折光率比实验室提供的折光率-组成工作曲线(表)中的最小值还小的现象。产生此现象的原因不可能是:( D )

A.恒温槽温度不准;

B.试剂不纯;

C.折光率仪零点没校正好;

D.沸点仪没干燥好,残留少量乙醇-环己烷的混合物。

3. 在乙醇-环己烷系统气-液平衡相图测定实验中,下列操作中哪一项是不必要的:( D )

A.测纯组分前沸点仪需吹干;

B.测折光率取样要快速;

C.准确加入乙醇或环己烷量;

D.同时读取沸点仪中主温度计和辅助温度计数据。

4.选用水蒸气蒸馏分离有机物时,要求被馏出的有机物: ( C )

A.饱和蒸气压比水小;

B.饱和蒸气压比水大;

C.在水中的溶解度小;

D.在水中的溶解度大。

5.选用水蒸气蒸馏分离有机物时,要求被馏出的有机物: ( C )

A.饱和蒸气压比水小;

B.饱和蒸气压比水大;

C.在水中的溶解度小;

D.在水中的溶解度大。

6.在完全互溶二组分气-液平衡相图中,混合物的沸点: ( D )

A.应介于两个纯组分的沸点之间;

B.会出现一个最大值;

C.会出现一个最小值;

D.不一定,都有可能。

7.在非电解质二组分气-液平衡相图的测定中,组成分析通常可以采用:( A )

A.折射率法;

B.电导法;

C.热分析法;

D.电动势法。

五、二组分简单共熔系统相图的绘制

1.金属熔融系统冷却时,冷却曲线为什么会出现转折点或水平线段?对于不同组成金属混合物的冷却曲线,其水平线段有和不同?为什么?

答.金属熔融系统在冷却过程中由于系统和环境之间的温差,系统向环境散热,系统降温。但系统温度降低的显热不足以弥补系统的热损失,系统温度以固定的或缓慢改变的速率逐渐降低,步冷曲线为直线或光滑曲线。而当系统降温至某一值、系统中有固态物质(单质或固溶体)凝固析出时,凝固过程放出的凝固热部分补偿、但尚不能完全补偿系统的热损失,系统降温速率发生突变,步冷曲线中出现转折点。若固态物质(单组分系统中析出单质、双组分系统中析出固态混合物等)凝固析出并且凝固过程中放出的凝固热恰好完全补偿系统的热损失,则系统温度保持不变,步冷曲线中出现水平线段。

2.用加热曲线是否也可以作相图?作相图还有哪些方法?

答.原则上也可以应用加热过程中加热曲线中的转折点、水平线段对应的温度值绘制相图。但相图表示系统处于热平衡状态时相变温度与组成之间的关系,同时也要求系统和环境之间处于热平衡或充分接近热平衡。但在加热升温过程中,难以保证系统和环境之间能够充分接近热平衡状态。因此,一般不用加热曲线而是应用冷却曲线绘制相图。

本实验中的相图绘制采用的是热分析法。热分析法中除了步冷曲线法外,还包括差热分析(DTA)、差示扫描量热(DSC)、热重(TG)、微分热重(DTG)、和控制转化速率分析(CRTA)等方法。

除了热分析法之外,对于其它一些系统,例如水盐系统,则采用溶解度法绘制相图

3.试用相律分析最低共熔点、熔点曲线及各区域的相数及自由度?

答.本实验为一定压力下二组分简单共溶系统相图的绘制,相律:F=C-P+n=2-p+1=3-P。

最低共熔点处:P=3, F=0

熔点曲线上: P=2, F=1

液相单相区: P=1, F=2

固-液两相区: P=2, F=1

固-固两相区: P=2, F=1

4.含20%与80%Sn的两个样品的步冷曲线的第一个转折点温度哪个更明显?为什么?

答. 含20% Sn的样品的步冷曲线的第一个转折点温度处析出固态Pb,含80%Sn 的样品的步冷曲线的第一个转折点温度处析出固态Sn(对应于实验指导书中的Pb-Sn系统)。查得Pb的凝固热为-23.2J/g,Sn的凝固热为-59.2J/g,单位质量的Sn凝固析出时放热更多,补偿系统热损失更多,降温速率改变更明显,因此含80%Sn样品的步冷曲线的第一个转折点更明显。

其它相关问题:

1.在二元合金相图绘制的实验中,与冷却曲线水平线段长度有关的叙述中,正确的是:( A )

A.低共熔物越多,共熔物中熔化焓较大的锡含量越高,水平线段越长;

B.混合物的熔点越高,水平线段越长;

C.冷却炉温度越低,水平线段越长;

D.水平线段长度与混合物的锡含量和熔点无关。

2.在二元合金相图绘制的实验中,与冷却曲线水平线段长度有关的叙述中,正确的是:( A )

A.低共熔物越多,共熔物中熔化焓较大的锡含量越高,水平线段越长;

B.混合物的熔点越高,水平线段越长;

C.冷却炉温度越低,水平线段越长;

D.水平线段长度与混合物的锡含量和熔点无关。

3.在二元合金相图绘制的实验中,所用的测温元件是:( D )

A.铂电阻温度计;

B.热敏电阻温度计;

C.贝克曼温度计;

D.热点偶温度计。

六、氨基甲酸铵分解反应平衡常数的测定

1.如何检查系统是否漏气?

答:接通真空泵→系统抽气至≥实验所需要的真空度→切断真空泵→观察压差计读数是否变化。若保持不变或开始缓慢变化随后保持不变(系统内有蒸气源),则系统不漏气。

若有漏气,应从真空泵开始沿真空管路逐段检查漏气点。

2.什么叫分解压:氨基甲酸铵分解反应是属于什么类型的反应?

答:一定温度下,将固体试样置于密闭、预先抽为真空的系统中,待固体试样的分解反应达到平衡时,系统的压力称为分解压。

氨基甲酸铵的分解压随温度升高而变大,氨基甲酸铵分解反应为放热反应。

3.怎样测定氨基甲酸铵的分解压?

答:1)调恒温槽至一定温度;2)打开真空泵将装试样小泡抽至真空,停止抽真空,观察压差计读数,检查漏气。3)再次抽真空,至装试样小泡内抽气完全;4)确认恒温槽已经达到控制温度;5)由缓冲瓶放气活塞缓慢放气,至等压计两侧液面等高并保持一定时间(2-3min);6)读取大气压力计和压差计读数(预先置零),[大气压力计读数-∣压差计读数∣]即为相应温度下的分解压。

4.为什么要抽干净小球泡中的空气?若系统中有少量空气,对实验结果有什么影响?

答:如果不抽干净小泡内的空气,则测得的分解压为实际分解压和空气分压之和。若系统中有少量空气,则导致分解压测定值偏大。

5.如何判断氨基甲酸铵分解反应已经达到平衡?没有平衡就测数据,将有何影响?

答:在确保恒温槽温度恒定的前提下,经由缓冲瓶活塞缓慢放气至等压计两侧液面等高并能够保持,则氨基甲酸铵分解反应业已达到平衡。

没有达到平衡就测数据,则会导致分解压测定值与实际分解压值产生偏差:如果按照温度逐渐升高的顺序测定各个温度下的分解压值,随着分解反应逐渐接近平衡,系统内的压力逐渐变大,未达到反应平衡就测数据会导致分解压测定值偏小;如果按照温度逐渐降低的顺序测定各个温度下的分解压值,随着分解反应逐渐接近平衡,系统内的压力逐渐变小,未达到反应平衡就测数据会导致分解压测定值偏大。

6.根据哪些原则选用等压计中的密封液?

答:要求密封液:1)高沸点或低饱和蒸气压,以免密封液的挥发导致压力读数误差;2)粘度较高,以免在放气稍快时,空气就倒灌进入装试样小泡内;3)密度较低,降低因为等压计两侧液面等高判断误差导致的压力读数误差;4)稳定,不会和通过气体发生反应。

7.当将空气放入缓冲瓶时,若放入空气过多,则会出现什么现象?怎么解决?答:若缓冲瓶内放入空气过多,导致等压计和空气接触一侧液面偏低,则需要重新抽真空至等压计和空气接触一侧液面较高,随后再缓慢放气至等压计两侧液面

等高。

若缓冲瓶内放入空气过多、过快并有空气倒灌进入装试样小泡内,则需要重新抽干净小泡内的所有气体组分。

8.将测量值与文献值比较,分析引起误差的主要原因。

答:本实验的主要误差原因包括:1)压差计未预先置零;2)装试样小泡内抽气不干净;3)恒温槽控温不准,或未达到控制温度就开始测压;4)恒温槽达到了控制温度但分解反应尚未达到平衡就开始测压;5)等压计两侧液面等高判断误差;6)压差计、大气压力计误差等。

其它相关问题:

1.需测定氨基甲酸铵分解反应在40℃下的平衡常数,最合理的实验操作顺序是:( B )。

A.调节恒温槽→系统检漏→脱气→压差计置零→放入空气到等压计相平后10分钟不变;

B.压差计置零→系统检漏→脱气→调节恒温槽→放入空气到等压计相平后10分钟不变;

C.调节恒温槽→压差计置零→系统检漏→脱气→放入空气到等压计相平;

D.调节恒温槽→脱气→压差计置零→系统检漏→放入空气到等压计相平。

2.以等压法测氨基甲酸铵分解反应分解压力的实验中,在298K时,若测得的分解压比文献值大,分析引起误差的原因,哪一点是正确的:( B、C )

A.恒温水浴的实际温度低于298K;

B.等压计使用了低沸点液体;

C.氨基甲酸铵吸潮;

D.平衡时间不够。

3.真空系统需要捡漏,合理的操作是:( B )。

A.接通真空泵→至最高真空度→切断真空泵→观察压差计读数;

B.接通真空泵→至实验所需要的真空度→切断真空泵→观察压差计读数;

C.接通真空泵→至任意大小的真空度→切断真空泵→观察压差计读数;

D.接通真空泵→至最高真空度→观察压差计读数。

4.使用机械真空泵能获得:( B )

A.粗真空;

B.低真空;

C.高真空;

D. 极高真空。

5.福廷式气压计读书需纬度校正是因为不同纬度重力加速度不同。( √ )

6.在分解反应平衡常数测定实验中,下列误差分析错误的是:( B C? )

A.由于恒温槽显示温度偏高,使得分解压偏小;

B.因为样品受潮,使得分解压偏小;

C.用水银作等压计的液体,结果使得分解压偏小;

D.样品室中的空气未抽净,导致分解压偏大。

7.氨基甲酸铵分解反应的实验装置中采用等压计,其中封闭液的选择对实验结果颇有影响,为减少封闭液选择不当所产生的实验误差及提高实验测定的灵敏度,选择下列条件的封闭液错误的是: ( A )

A.低沸点;

B.低密度;

C.低蒸气压;

D.低吸收。

8.如果要测定CaCO

3分解反应平衡常数,与测定NH

2

COONH

4

分解反应的装置相比,

需要改进: ( B )

A.真空泵;

B.恒温装置;

C.测压仪器;

D.等压计。

七、电导的测定及其应用

1.如何定性解释电解质的摩尔电导率随浓度增加而降低?

答.电解质的摩尔电导率随浓度增加而降低:对于强电解质,随溶液浓度增加,单位体积中的离子数目增多,离子之间的间隔距离缩短,离子之间的相互作用增大,离子电迁移速率变慢,因此摩尔电导率降低;对于弱电解质,随溶液浓度增大也会导致离子电迁移速率变慢而引起摩尔电导率降低,但更主要的是因为弱电解质浓度增大时电离度降低,实际参与导电的离子数目减少,结果摩尔电导率降低。

2.为什么要用高频交流信号测定电解质溶液的电导?交流电桥平衡的条件是什么?

答.若不采用高频交流信号而采用低频交流信号甚至直流信号,则电导池就相当于电解池,电导池电极表面发生电解反应并导致溶液浓度改变,电导读数产生误差。

惠斯顿电桥平衡的条件为电桥中D、C两点电势相等,实验中连接在D、C两点之间的示波器呈现水平线(灵敏度调至最高)。若将电导池近似看作为纯电容器,则满足:

R 1/R

x

=R

2

/R

3

但实际上电导池并非纯电阻器(有容抗),在给定R

2、R

3

的值并调整R

1

的值至电桥

平衡的过程中,并不能将示波器中显示的信号调至完全为水平线。此时只要将示波器中显示的信号调至振幅最小,即可近视认为已经达到电桥平衡。

3.电解质溶液的电导率与哪些因素有关?

答.电解质溶液电导率的影响因素包括:1)电解质溶液溶质、溶剂的种类;2)电解质溶液的浓度;3)温度。

4.为什么要测定电导池常数?如何得到该常数?

答.通过惠斯顿电桥可以测得电导读数。本实验中要测定不同浓度KCl溶液的摩尔电导率值,需要相应浓度KCl溶液在实验温度下的电导率值。电导率值由下式计算:

Κ=G·K

cell

式中K

cell

即为电导池常数。因此由实验测定电导值G计算电导率Κ并进而计算溶

液摩尔电导率Λ

m 需要知道所用电导池的电导池常数K

cell

的值。

电导池常数可以由生产厂家标注值获取。或用该电导池通过惠斯顿电桥测定一定

浓度KCl溶液在相应温度下的电导值,查文献得到KCl溶液在相应浓度、温度下的电导率值,即可计算得到该电导池在相应温度下的电导池常数值:

K

cell

=Κ/G

5.测定电导时为什么要恒温?实验中测定电导池常数和溶液电导时,温度是否要一致?

答:电解质溶液的摩尔电导率值与温度有关,因此需要在恒温条件下进行实验。电导池为将金属片(常为铂片)固定在玻璃支架中制备得到。一定温度下,金属片

的间隔距离l和面积A具有恒定值,因此电导池常数( K

cell

=l/A )恒定。随温度

改变,由于热胀冷缩,l和A发生改变并导致电导池常数K

cell

改变,因此实验中测定电导池常数和溶液电导时,温度应该一致。

其它相关问题:

1.在电桥法测定溶液电导时,调节R3电阻,很难调到示波器中的波形完全平直,这主要原因是:( A )

A.电导池有电容,使交流电的相位改变;

B.电阻箱的分度不够小,电阻改变值不连续;

C.仪器灵敏度不够;

D.因为是交流电,不能变为直流电的水平波形。

2.检流计可以检测微小电流,因此在电桥法测定电导时,可以用检流计代替示波器。

( × )

3.在电导测定实验中,需要用交流电源而不用直流电源的原因是:( A )

A.防止在电极附近溶液浓度发生变化;

B.能准确测定电流的平衡点;

C.简化测量电阻的线路;

D.保持溶液不致升温。

4.在电导测定实验中,示波器调节不到直线的可能原因是:( C )

A.示波器不够灵敏;

B.电阻箱的电阻改变不够小;

C.电导池电容没有补偿;

D.信号发生器的频率太低。

5.请画出能检测桥上电流(或电势的)的惠斯顿电桥。

如果要检测桥上的零直流电流(或电势),应接:(直流信号源,直流检流计);检测零交流电流(或电势),应接:(交流信号源,示波器);需测不平衡电势则应接(相应的信号源,如三角波发生器,示波器)。(8分)

6.溶液电导数据的应用是很广泛的。下列有关电导测定应用的说法错误的是:( C )

A.检验水的纯度;

B.测定难溶盐溶解度;

C.测定电解质的迁移数;

D.测定反应速率常数。

7.用电桥法测定电解质溶液的电导时,正确的电路图是: ( D )

化学反应工程习题答案

第7章化学反应工程习题答案 7-1 试述物理吸收与化学吸收的区别。 解:对于物理吸收过程*=A A A P H C 0 对于化学吸收过程* * +=A A B A P P C C αα10 ,式中A KH =α,其中K 为化学平衡常 数;0B C 为吸收剂中的活性组分浓度;0A C 是与A 组分分压*A P 平衡的气体浓度;A H -A 组分溶解度系数。从以上两式可以看出物理吸收和化学吸收区别如下: 1.物理吸收气体溶解度与气体压力呈正比关系,化学吸收呈渐近线关系,当分压较高时,气体溶解度趋近化学计量的极限,因此为了减低能耗,导致操作方式不同,压力较低宜采用化学吸收,压力较高宜采用物理吸收。 2.热效应不同,物理吸收热效应较小,每摩尔数千焦耳,而化学吸收可达数万焦耳。导致吸收剂的再生方式不同,物理吸收过程吸收剂减压再生为主,化学吸收过程的吸收剂再生除减压外还需加热。 3.物理吸收选择性主要体现各种气体在溶解度系数的差异,而化学吸收取决于A KH =α,由于化学反应特定性,吸收选择性不同。化学吸收选择性高于物理吸收。 7-2解释下列参数的物理意义:无因次准数M 、增大因子β及液相利用率η。分别写出一级不可逆和二级不可逆反应无因次准数M 的计算式。 解:无因次准数M 的物理意义 通过液膜传递速率 液膜内的化学反应速率 增大因子β的物理意义为速率 单纯物理吸收时的传质过气液界面的传质速率 液膜内有化学反应时通 液相利用率η的物理意义为的反应速率液相均处于界面浓度下吸收速率 对于一级不可逆反应211L AL L L k k D k k M ==δ 对于二级不可逆反应2 2L BL AL k C k D M = 7-3 纯二氧化碳与氢氧化钠水溶液进行反应,假定液相上方水蒸气分压可不 计,试按双膜模型绘出气相及液相二氧化碳浓度分布示意图。 解: 气模 液膜 P CO2,g P CO2,i C CO2,i C CO2,L

浙江大学生物化学丙实验报告1

实验报告 课程名称: 生物化学实验(丙) 指导老师: 方祥年 成绩:__________________ 实验名称: 蔗糖酶的提取 同组学生姓名: 金宇尊、鲍其琛 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、实验材料与试剂(必填) 四、实验器材与仪器(必填) 五、操作方法和实验步骤(必填) 六、实验数据记录和处理 七、实验结果与分析(必填) 八、讨论、心得 一、实验目的和要求 1、学习掌握蔗糖酶的提取、分离纯化的基本原理和方法; 2、巩固理论知识,学会学以致用并发现新问题。 二、实验内容和原理 1、实验内容: 蔗糖酶的提取、分离纯化 2、实验原理: ①酵母细胞破碎 细胞破碎的常用方法 液体剪切法固体剪切法压力和研磨 物理法、化学渗透法、酶溶 本实验采用研磨的方法。通过固体剪切法(研磨)将酵母细胞破碎,把蔗糖酶从酵母细胞中提取出来。 ②蔗糖酶的初步分离纯化 蛋白酶常用的初步分离纯化方法有:盐析、选择性变性、有机溶剂沉淀等。 本实验采用选择性变性(加热)、有机溶剂(乙醇)沉淀等方法对蔗糖酶进行初步的提纯以及收集样品。 由于一般酶蛋白在常温下分离纯化过程中易变性失活,为了能获得尽可能高的产率和纯度,在提纯 操作中要始终保持酶的活性,如在低温下操作等,这样才能得到较好地分离提纯效果。 三、实验材料与试剂

1、实验材料 市售干酵母粉10g/组(3~4人) 2、实验试剂 石英砂,95%乙醇(-20℃),20mmol/L Tris-HCl pH7.3 缓冲液。 四、实验器材与仪器 电子天平(称量干酵母粉);研砵(每组一套);50ml高速离心管(4支/组、4孔50ml离心管架一个/组);托盘天平(离心管平衡用);高速冷冻离心机;恒温水浴箱(50℃);量筒(50ml)、微量移液枪(1000ul)及枪头或移液管(1ml)、玻棒、滴管等;1.5ml离心管(留样品Ⅰ、Ⅱ用)及离心管架;制冰机;-20℃冰箱。 五、操作方法和实验步骤 1、酵母细胞破粹(干磨法) ①称量:称取市售干酵母粉10g+约3-5 g石英砂放入研钵 ②研磨(干磨):至尽可能成细粉末状(约15min) ③加液+研磨:量取总体积40 ml的20mmol/L Tris-HCl pH7.3 缓冲液,分2次加研磨10min, 使呈糊状液体; ④离心:将糊状液体转移到2支50ml离心管中,两支离心管平衡后(托盘天平上),离心10min (条件:4℃、12000r/min) ⑤收集+测量:收集上清液并量出体积V1(样品I),另留1ml上清液(样品I )放置-20℃冰箱保存用于蔗糖酶蛋白含量测定、蔗糖酶活力测定和SDS-PAGE分析 2、热处理 ①水浴热处理:将上步抽提液(样品I),迅速放入50℃恒温水浴,保温30min, 并每隔5min用玻璃棒温和搅拌提取液。 ②冰浴冷却:保温后迅速用冰浴冷却5min ③离心:将热处理后的样品I转移至两支50ml离心管中,平衡后,离心10min。 (条件:4℃,12000r/min) ④收集+测量:收集上清液并量出体积V2(样品Ⅱ),另留1ml上清液(样品Ⅱ)放置-20℃冰箱保存(用于蔗糖酶蛋白含量测定、测定蔗糖酶活力和SDS-PAGE分析。 3、有机溶剂(乙醇)沉淀 ①冰浴:将热处理后的上清液加入相同体积的-20℃的95%乙醇,冰浴中温和搅动混匀,

化学反应工程试题集

化学反应工程考试总结 一、填空题: 1.所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础,其中“三传”是指质量传递、热量传递 和动量传递,“一反”是指反应动力学。 2.各种操作因素对于复杂反应的影响虽然各不相同,但通常温度升高有利于活化能高 的反应的选择性,反应物浓度升高有利于反应级数大的反应的选择性。 3.测定非理想流动的停留时间分布函数时,两种最常见的示踪物输入方法为脉冲示踪法 和阶跃示踪法。 4.在均相反应动力学中,利用实验数据求取化学反应速度方程式的两种最主要的方法为 积分法和微分法。 5.多级混合模型的唯一模型参数为串联的全混区的个数N ,轴向扩散模型的唯一模 型参数为Pe(或Ez / uL)。 6.工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是活性、选择性和稳定性。 7.平推流反应器的E函数表达式为 , () 0, t t E t t t ?∞= ? =? ≠ ?? ,其无因次方差2θσ= 0 ,而全混流反应器的无因次方差2θσ= 1 。 8.某反应速率常数的单位为m3 / (mol? hr ),该反应为 2 级反应。 9.对于反应22 A B R +→,各物质反应速率之间的关系为(-r A):(-r B):r R=1:2:2 。 10.平推流反应器和全混流反应器中平推流更适合于目的产物是中间产物的串联反 应。 11.某反应的计量方程为A R S →+,则其反应速率表达式不能确定。 12.物质A按一级不可逆反应在一间歇反应器中分解,在67℃时转化50%需要30 min, 而 在80 ℃时达到同样的转化率仅需20秒,该反应的活化能为 3.46×105(J / mol ) 。 13.反应级数不可能(可能/不可能)大于3。 14.对于单一反应,在相同的处理量和最终转化率条件下,选择反应器时主要考虑反应器 的大小;而对于复合反应,选择反应器时主要考虑的则是目的产物的收率;15.完全混合反应器(全混流反应器)内物料的温度和浓度均一,并且等于 (大于/小于/等于)反应器出口物料的温度和浓度。

(完整版)浙江大学物理化学实验思考题答案

一、恒温槽的性能测试 1.影响恒温槽灵敏度的主要因素有哪些?如和提高恒温槽的灵敏度? 答:影响灵敏度的主要因素包括:1)继电器的灵敏度;2)加热套功率;3)使用介质的比热;4)控制温度与室温温差;5)搅拌是否均匀等。 要提高灵敏度:1)继电器动作灵敏;2)加热套功率在保证足够提供因温差导致的热损失的前提下,功率适当较小;3)使用比热较大的介质,如水;4)控制温度与室温要有一定温差;5)搅拌均匀等。 2.从能量守恒的角度讨论,应该如何选择加热器的功率大小? 答:从能量守恒角度考虑,控制加热器功率使得加热器提供的能量恰好和恒温槽因为与室温之间的温差导致的热损失相当时,恒温槽的温度即恒定不变。但因偶然因素,如室内风速、风向变动等,导致恒温槽热损失并不能恒定。因此应该控制加热器功率接近并略大于恒温槽热损失速率。 3.你认为可以用那些测温元件测量恒温槽温度波动? 答:1)通过读取温度值,确定温度波动,如采用高精度水银温度计、铂电阻温度计等;2)采用温差测量仪表测量温度波动值,如贝克曼温度计等;3)热敏元件,如铂、半导体等,配以适当的电子仪表,将温度波动转变为电信号测量温度波动,如精密电子温差测量仪等。 4.如果所需恒定的温度低于室温,如何装备恒温槽? 答:恒温槽中加装制冷装置,即可控制恒温槽的温度低于室温。 5.恒温槽能够控制的温度范围? 答:普通恒温槽(只有加热功能)的控制温度应高于室温、低于介质的沸点,并留有一定的差值;具有制冷功能的恒温槽控制温度可以低于室温,但不能低于使用介质的凝固点。 其它相关问题: 1.在恒温槽中使用过大的加热电压会使得波动曲线:( B ) A.波动周期短,温度波动大; B.波动周期长,温度波动大; C.波动周期短,温度波动小; D.波动周期长,温度波动小。

化学反应工程第二版课后答案

第一章习题 1 化学反应式与化学计量方程有何异同?化学反应式中计量系数与化学计量方程中的计量系数有何关系? 答:化学反应式中计量系数恒为正值,化学计量方程中反应物的计量系数与化学反应式中数值相同,符号相反,对于产物二者相同。 2 何谓基元反应?基元反应的动力学方程中活化能与反应级数的含义是什么? 何谓非基元反应?非基元反应的动力学方程中活化能与反应级数含义是什么? 答:如果反应物严格按照化学反应式一步直接转化生成产物,该反应是基元反应。基元反应符合质量作用定律。基元反应的活化能指1摩尔活化分子的平均能量比普通分子的平均能量的高出值。基元反应的反应级数是该反应的反应分子数。一切不符合质量作用定律的反应都是非基元反应。非基元反应的活化能没有明确的物理意义,仅决定了反应速率对温度的敏感程度。非基元反应的反应级数是经验数值,决定了反应速率对反应物浓度的敏感程度。 3 若将反应速率写成t c r d d A A - =-,有什么条件? 答:化学反应的进行不引起物系体积的变化,即恒容。 4 为什么均相液相反应过程的动力学方程实验测定采用间歇反应器? 答:在间歇反应器中可以直接得到反应时间和反应程度的关系,而这种关系仅是动力学方程的直接积分,与反应器大小和投料量无关。 5 现有如下基元反应过程,请写出各组分生成速率与浓度之间关系。 (1)A+2B →C (2)A+2B →C (3)2A+2B →C A+C →D B+C →D A+C →D C+D →E 解

(1) D 4C A 3D D 4C A 3C 22 B A 1C C 22B A 1B D 4C A 3C 22 B A 1A 22c k c c k r c k c c k c k c c k r c k c c k r c k c c k c k c c k r -=+--=+-=+-+-= (2) E 6D C 5D 4C B 3D E 6D C 5D 4C B 3C 22 B A 1C D 4C B 3C 22B A 1B C 22 B A 1A 22c k c c k c k c c k r c k c c k c k c c k c k c c k r c k c c k c k c c k r c k c c k r +--=+-+--=+-+-=+-= (3) D 4C A 3D D 4C A 3C 22 B 2A 1C C 22B 2A 1B D 4C A 3C 22 B 2A 1A 2222c k c c k r c k c c k c k c c k r c k c c k r c k c c k c k c c k r -=+--=+-=+-+-= 6 气相基元反应A+2B →2P 在30℃和常压下的反应速率常数k c =2.65× 104m 6kmol -2s -1。现以气相分压来表示速率方程,即(?r A )=k P p A p B 2 ,求k P =?(假定气体为理想气体) 解 ()3 -1-363111 2643c P 2 B A p A 2 B A c 2 B A c A 1264c kPa s m kmol 10655.1K 303K kmol kJ 314.8s kmol m 1065.2)(s kmol m 1065.2K 30330273--------??=???= ==-? ? ? ??==-= ?==+=RT k k p p k r RT p RT p k c c k r RT p c k T

化学反应工程课后答案

1 绪 论 1.1在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应: 进入反应器的原料气中,甲醇:空气:水蒸气=2:4:1.3(摩尔比),反应 后甲醇的转化率达72%,甲醛的收率为69.2%。试计算 (1) (1) 反应的选择性; (2) (2) 反应器出口气体的组成。 解:(1)由(1.7)式得反应的选择性为: (2)进入反应器的原料气中,甲醇:空气:水蒸气=2:4:1.3(摩尔比), A P 出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数n A 、n P 和n c 分别为: n A =n A0(1-X A )=7.672 mol n P =n A0Y P =18.96 mol n C =n A0(X A -Y P )=0.7672 mol 结合上述反应的化学计量式,水(n W )、氧气(n O )和氮气(n N )的摩尔数分别为: n W =n W0+n P +2n C =38.30 mol n O =n O0-1/2n P -3/2n C =0.8788 mol n N =n N0=43.28 mol 1. 1. 2其主副反应如 下: 由于化学平衡的限制,反应过程中一氧化碳不可能全部转化成甲醇,为了提高原料的利用率,生产上采用循环操作,即将反应后的气体冷却,可凝组份变为液体即为粗甲醇,不凝组份如氢气及一氧化碳等部分放空,大部分经循环压缩 原料气 Bkg/h 粗甲醇 Akmol/h

100kmol 放空气 体 原料气和冷凝分离后的气体组成如下:(mol) 组分原料气冷凝分离后的气体 CO 26.82 15.49 H 2 68.25 69.78 CO 2 1.46 0.82 CH 4 0.55 3.62 N 2 2.92 10.29 粗甲醇的组成为CH 3OH 89.15%,(CH 3 ) 2 O 3.55%,C 3 H 9 OH 1.10%,H 2 O 6.20%,均为 重量百分率。在操作压力及温度下,其余组分均为不凝组分,但在冷凝冷却过程中可部分溶解于粗甲醇中,对1kg粗甲醇而言,其溶解量为CO 2 9.82g,CO 9.38g,H 2 1.76g,CH 4 2.14g,N 2 5.38g。若循环气与原料气之比为7.2(摩尔比), 试计算: (1)(1)一氧化碳的单程转换率和全程转化率; (2)(2)甲醇的单程收率和全程收率。 解:(1)设新鲜原料气进料流量为100kmol/h,则根据已知条件,计算进料原料 i i i i i m i i 。 M’ m =∑y i M i =9.554 又设放空气体流量为Akmol/h,粗甲醇的流量为Bkg/h。对整个系统的N 2 作衡算 得: 5.38B/28×1000+0.1029A=2.92 (A) 对整个系统就所有物料作衡算得: 100×10.42=B+9.554A (B) 联立(A)、(B)两个方程,解之得 A=26.91kmol/h B=785.2kg/h 反应后产物中CO摩尔流量为

浙江大学远程物理化学离线作业答案(2016)

浙江大学远程教育学院 《物理化学》课程作业(必做)(2016) 第一章热力学第一定律 一、填空题 1. 系统的性质分为广度性质和_____强度性质________。 2. 热力学第一定律的数学表达式是Δq=u+W。 3. ΔU=Q v的适用条件是封闭系统中等容非体积功为零。 4. O2(g)的的标准摩尔燃烧焓等于零(填“小于”、“大于”或“等于” )。 二、简答题 1. 什么是系统?什么是环境? 答:将一部分物质从其他部分中划分出来,作为研究对象,这一部分物质就称为系统;系统之外与系统密切相关的部分称为环境。 2. 什么是等压过程?什么是可逆过程? 答: 等压过程是在环境压力恒定下,系统始,终态压力相同且等于环境压力的过程。某系统经过一过程由状态1变为状态2之后,如果能使系统和环境都完全复原,则该过程称为可逆过程。 3. 什么是热力学第一定律? 答:自然界的一切物质都具有能量,能量有多咱不同的形式,能量可以从一种形式转化为另一种形式,能量的总量在转化过程中保持不变。 4. 什么是标准摩尔生成焓?什么是标准摩尔燃烧焓? 答:自然界的一切物质都具有能量,能量有多咱不同的形式,能量可以从一种形式转化为另一种形式,能量的总量在转化过程中保持不变。 三、计算题 1. 1 mol单原子理想气体在298K时,在恒定外压为终态压力下从15.00 dm3等温膨胀到40.00 dm3,求该过程的Q、W、ΔU和ΔH。 ΔU=ΔH=0 答:P=nRT/V=(1*8.31*298)/(40/1000)=61.94KPa

W=-61.94*(40-15)=-1548.5J Q=-W=1548.5J 2. 1 mol 水在100℃、101.3kPa 下蒸发为水蒸气,吸热40.7kJ ,求该过程的Q 、W 、△U 和△H 。 答:Q =40.7Kj W=-3.10kJ △U=37.6Kj △H=40.7kJ 3. 已知298.2K 时,NaCl(s)、H 2SO 4(l)、Na 2SO 4 (s)和HCl(g)的标准摩尔生成焓分别为-411、 -811.3、-1383和-92.3 kJ·mol -1,求下列反应的θm r H ?和θm r U ? 2NaCl(s) + H 2SO 4(l) = Na 2SO 4(s) + 2HCl(g) 答:2NaCl(s)+H2SO4(1)=Na2SO4(s)+2HCl(g) △rHme=(∑H)产物-(∑H)反应物 =(-1383-92.3*2)-(-411*2-811.3) =65.7KJ/mol 4. 已知298.2K 时,C (石墨)、H 2(g )和C 2H 6(g )的标准摩尔燃烧焓分别为-393.5 kJ·mol -1、 -285.8 kJ·mol -1和-1559.8 kJ·mol -1。计算下列反应的θm r H ?和θm r U ?: 2C (石墨) + 3H 2(g )→ C 2H 6(g ) 答:θm r H ? =-84.6kJ/mol θm r U ? =-79.6kJ/mol 第二章热力学第二定律 一、填空题 1. 理想气体的卡诺循环由等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀、等温可逆压缩和绝热可逆压缩所组成。 2. 工作在高温热源373K 与低温热源298K 之间的卡诺热机的效率为 0.2 。 3. 1mol 100℃,100kPa 液态水的吉布斯能大于1mol 100℃,100kPa 气态水的吉布斯能(填“小于”、“大于”或“等于” ) 4. 吉布斯能判据的适用条件是封闭系统等温等压和非体积功为零的过程。 二、简答题

《化学反应工程》试题和答案基础部分

《化学反应工程》试题库 一、填空题 1. 质量传递、热量传递、动量传递和和化学反应称为三传一 反? 2. 物料衡算和能量衡算的一般表达式为输入-输出二累 积_____________ 。 3. 着眼组分A 转化率X A的定义式为 X A=( n A—n A)/ _____________ 。 4. 总反应级数不可能大于£—。 5. 反应速率-r A=kC A C B的单位为kmol/(m3? h).速率常数k的因次为 nV(kmol ? h ) 。 6. 反应速率-r A=kC A的单位为kmol/kg ? h.速率常数k的因次为mVkg ? h 。 7. 反应速率.kc A/2的单位为mol/L ? s.速率常数k的因次为 (mol) 1/2? L-1/2? s 。 8. 反应速率常数k与温度T的关系为lnk 10000 102.其活化能为 T mol 。 9. 某反应在500K时的反应速率常数k是400K时的103倍.则600K

时的反应速率常数k时是400K时的10 5倍。 10. 某反应在450C时的反应速率是400C时的10倍.则该反应的活化 能为(设浓度不变)mol 。 11. 非等分子反应2SO+Q==2SQ的膨胀因子sq等于________ 。 12. 非等分子反应N2+3H2==2NH的膨胀因子H2等于-2/3 。 13. 反应N b+3H2==2NH中(& )= 1/3 (仏)二1/2 扁3 14. 在平推流反应器中进行等温一级不可逆反应.反应物初浓度为G°. 转化率为X A.当反应器体积增大到n倍时.反应物A的出口浓度为 C A0(1-X A)n . 转化率为1-(1- X A”。 15. 在全混流反应器中进行等温一级不可逆反应.反应物初浓度为C A0. 转化率为X A.当反应器体积增大到n倍时.反应物A的出口浓度为 匚些.转化率为nxA—。 1 (n 1)X A 1 (n 1)X A 16. 反应活化能E越大.反应速率对温度越敏感。 17. 对于特定的活化能.温度越低温度对反应速率的影响越大。 18. 某平行反应主副产物分别为P和S选择性S的定义为(n P-g)/ (n s- n s0)

化学反应工程复习题 (1)

第一章 绪论 1. 化学反应工程是一门研究______________的科学。(化学反应的工程问题) 2. 化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的科学,既以_______作为研究对象,又以_______为研究对象的学科体系。(化学反应、工程问题) 3. _______是化学反应工程的基础。( 三传一反) 4. 化学反应过程按操作方法分为_______、_______、_______操作。(分批式操作、连续式操作、半分批式) 5. 化学反应工程中的“三传一反”中的三传是指_______、_______、_______。(传质、传热、动量传递) 6. 不论是设计、放大或控制,都需要对研究对象作出定量的描述,也就要用数学式来表达个参数间的关系,简称_______。(数学模型) 7. 在建立数学模型时,根据基础资料建立物料、热量和动量衡算式的一般式为_______。(累积量=输入量-输出量) 第二章 均相反应动力学 1. 均相反应是指_。(参与反应的物质均处于同一相) 2. aA + bB pP + sS 对于反应,则=P r _______)(A r -。(a p ) 3.着眼反应组分K 的转化率的定义式为_______。( 00 K K K K n n n -=χ) 4.当计量方程中计量系数的代数和等于零时,这种反应称为_______,否则称为_______。(等分子反应、非等分子反应) 5. 化学反应速率式为βαB A C A C C K r =-,用浓度表示的速率常数为C K ,假定符合理想气体状态方程,如用压力表示的速率常数P K ,则C K =_______P K 。()()(βα+RT ) 6. 化学反应的总级数为n ,如用浓度表示的速率常数为C K ,用逸度表示的速率常数f K ,则 C K =_______f K 。(n RT )() 7. 化学反应的总级数为n ,如用浓度表示的速率常数为C K ,用气体摩尔分率表示的速率常数y K ,则 C K =_______y K 。(n p RT ???? ??) 10. 活化能的大小直接反映了______________对温度的敏感程度。(反应速率) 12.生成主产物的反应称为_______,其它的均为_______。(主反应、副反应) 13. 平行反应A P(主) S(副)均为一级不可逆反应,若主E >副E ,选择性S p 与_______无关,仅是_______

《化学反应工程》试题及答案

《化学反应工程》试题 一、填空题 1. 质量传递 、 热量传递 、 动量传递 和化学反应 称为三传一 反. 2. 物料衡算和能量衡算的一般表达式为 输入-输出=累 积 。 3. 着眼组分A 转化率x A 的定义式为 x A =(n A0-n A )/n A0 。 4. 总反应级数不可能大于 3 。 5. 反应速率-r A =kC A C B 的单位为kmol/m 3·h ,速率常数k 的因次为 m 3/kmol ·h 。 6. 反应速率-r A =kC A 的单位为kmol/kg ·h ,速率常数k 的因次为 m 3/kg ·h 。 7. 反应速率2 /1A A kC r =-的单位为mol/L ·s ,速率常数k 的因次为 (mol)1/2·L -1/2·s 。 8. 反应速率常数k 与温度T 的关系为2.1010000lg +-=T k ,其活化能为 mol 。

9. 某反应在500K 时的反应速率常数k 是400K 时的103倍,则600K 时的反应速率常数k 时是400K 时的 105 倍。 10. 某反应在450℃时的反应速率是400℃时的10倍,则该反应的活 化能为(设浓度不变) mol 。 11. 非等分子反应2SO 2+O 2==2SO 3的膨胀因子2 SO δ等于 。 12. 非等分子反应N 2+3H 2==2NH 3的膨胀因子2 H δ等于 –2/3 。 13. 反应N 2+3H 2==2NH 3中(2 N r -)= 1/3 (2 H r -)= 1/2 3 NH r 14. 在平推流反应器中进行等温一级不可逆反应,反应物初浓度为 C A0,转化率为x A ,当反应器体积增大到n 倍时,反应物A 的出口浓度 为 C A0(1-x A )n ,转化率为 1-(1-x A )n 。 15. 在全混流反应器中进行等温一级不可逆反应,反应物初浓度为 C A0,转化率为x A ,当反应器体积增大到n 倍时,反应物A 的出口浓度 为 A A x n x )1(11-+-,转化率为A A x n nx )1(1-+。 16. 反应活化能E 越 大 ,反应速率对温度越敏感。 17. 对于特定的活化能,温度越低温度对反应速率的影响越 大 。 18. 某平行反应主副产物分别为P 和S ,选择性S P 的定义为 (n P -n P0)/ (n S -n S0) 。

最新浙大物化2003及答案浙江大学试题(乙)及答案_(1)教程文件

浙 江 大 学 二00三年攻读硕士学们研究生入学考试试题 考试科目_________物理化学(乙)_____编号_______ 注意:答案必须写在答题纸上,写在试卷或草稿纸上均无效 一、填空(60分)(有单位的应写出) 1.绘制双参数普遍化压缩因子图的基本依据是( )。 2.焦耳实验(A )、焦耳-汤姆生实验(B )分别得出了什么结论: A ( ),B ( ) 3.1mol 理想气体于恒压下降温1℃,气体与环境交换的功W 为( )。 4.1kg 空气由20℃绝热膨胀降温至-20℃,该过程的Q =( ),W =( ), ΔU =( ),ΔH =( )。设空气为理想气体,-1 -1 ,20.92J mol K V m C =??。 5.在常温常压下,1kg 水中加入NaBr ,水溶液的体积(cm -3)与溶液的质量摩尔浓度b 的关系为:3/2 21002.9323.189 2.1970.178V b b b =++-,当b=0.50mol ?kg -1时,在溶液中 H 2O (A )的偏摩尔体积V A =( )。 6.在某一温度下将碘溶解于CCl 4中,当碘的摩尔分数x (I 2)在0.01-0.04范围内时,此溶液符合稀溶液规律。今测得平衡时气相中碘的蒸气压与液相中碘的摩尔分数之间的两组数据如下:2(I )/kPa p 1.638 16.72 x (I 2) 0.03 0.5 则x (I 2)=0.5时,溶液中碘的活度2(I )a =( ),活度系数2(I )γ=( )。 7.已知1000K 时生成水煤气的反应22C()H O()CO()H ()s g g g +=+,在101.325kPa 时,平衡转化率α=0.844, 则111.458kPa 时的平衡转化率为( )。 8.已知20℃时,水-空气的界面张力为3 -1 72.7510N m ,-??当20℃,101.325kPa 下,可逆地增加水的表面积4cm -2时,体系的ΔG 为( )。 9.一定温度下,243Al (SO )溶液的质量摩尔浓度为b ,其平均活度系数为γ±,则其平均活度α±可表示为( )。 10.20℃时,丁酸水溶液的表面张力可以表示为:0ln(1),a bc σσ=-+式中0σ为纯水的表面张力,a 和b 均为常数,若3 -1 3 -1 13.110N m ,19.62dm mol ,a b -=??=?则浓度

浙江大学物理光学实验报告

本科实验报告 课程名称:姓名:系:专业:学号:指导教师: 物理光学实验郭天翱 光电信息工程学系信息工程(光电系) 3100101228 蒋凌颖 2012年1 月7日 实验报告 实验名称:夫琅和弗衍射光强分布记录实验类型:_________ 课程名称:__物理光学实验_指导老师:_蒋凌颖__成绩: 一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1.掌握单缝和多缝的夫琅和费衍射光路的布置和光强分布特点。 2.掌握一种测量单缝宽度的方法。 3.了解光强分布自动记录的方法。 二、实验内容 一束单色平面光波垂直入射到单狭缝平面上,在其后透镜焦平面上得到单狭缝的夫琅禾费衍射花样,其光强分布为: i?i0( 装 式中 sin? ? ) 2 (1) 订 ?? 线 ??sin?? (2) ?为单缝宽度,?为入射光波长,?为考察点相应的衍射角。i0为衍射场中心点(??0处)的光强。如图一所示。 由(1)式可见,随着?的增大,i有一系列极大值和极小值。极小值条件 asin??n?(n?1,n?2) (3) 是: 如果测得某一级极值的位置,即可求得单缝的宽度。 如果将上述单缝换成若干宽度相等,等距平行排列的单缝组合——多缝,则透镜焦面上得到的多缝夫琅禾费衍射花样,其光强分布: n? sin?2 )2 i?i0()( ?

2 (4) sin 式中 ?? sin??2???dsin? ? ?? (5) ?为单缝宽度,d为相邻单缝间的间距,n为被照明的单缝数,?为考察点相应的衍射角;i0为衍射中心点(??0处)的光强。 n? )2 (sin?2() 2称?为单缝衍射因子,为多缝干涉因子。前者决定了衍射花 sin (干涉)极大的条件是dsin??m?(m?0,?1,?2......)。 dsin??(m? m )?(m?0,?1,?2......;m?1,2,.......,n?1)n 样主极大的相对强度,后者决定了主极大的位置。 (干涉)极小的条件是 当某一考虑点的衍射角满足干涉主极大条件而同时又满足单缝衍射极小值条件,该点的光强度实际为0/,主极大并不出现,称该机主极大缺级。显然当d/??m/n为整数时,相应的m 级主极大为缺级。 不难理解,在每个相邻干涉主极大之间有n-1个干涉极小;两个相邻干涉极小之间有一个干涉次级大,而两个相邻干涉主级之间共有n-2个次级大。 三、主要仪器设备 激光器、扩束镜、准直镜、衍射屏、会聚镜、光电接收扫描器、自动平衡记录仪。 四、操作方法和实验步骤 1.调整实验系统 (1)按上图所示安排系统。 (2)开启激光器电源,调整光学元件等高同轴,光斑均匀,亮度合适。(3)选择衍射板中的任一图形,使产生衍射花样,在白屏上清晰显示。 (4)将ccd的输出视频电缆接入电脑主机视频输出端,将白屏更换为焦距为100mm的透镜。 (5)调整透镜位置,使衍射光强能完全进入ccd。 (6)开启电脑电源,点击“光强分布测定仪分析系统”便进入本软件的主界面,进入系统的主界面后,点击“视频卡”下的“连接视频卡”项,打开一个实时采集窗口,调整透镜与ccd的距离,使电脑显示屏能清晰显示衍射图样,并调整起偏/检偏器件组,使光强达到适当的强度,将采集的图像保存为bmp、jpg两种格式的图片。 2.测量单缝夫琅和费衍射的光强分布(1)选定一条单狭缝作为衍射元件(2)运用光强分布智能分析软件在屏幕上显示衍射图像,并绘制出光强分布曲线。 (3)对实验曲线进行测量,计算狭缝的宽度。 3.观察衍射图样 将衍射板上的图形一次移入光路,观察光强分布的水平、垂直坐标图或三维图形。

最新浙大物理化学在线作业答案

您的本次作业分数为:100分单选题 1.【第01章】Q=ΔH的适用条件是()。 A 封闭系统中非体积功为零的等压过程 B 封闭系统中非体积功为零的等容过程 C 封闭系统 D 等温过程 正确答案:A 单选题 2.【第01章】()的标准摩尔生成焓等于零。 A C(石墨) B C(金刚石) C CO2 D CO 正确答案:A 单选题 3.【第01章】()具有强度性质。 A S B V C G D η(粘度) 正确答案:D 单选题 4.【第01章】()的标准摩尔燃烧焓等于零。 A C(石墨) B C(金刚石) C CO2 D CO 正确答案:C

单选题 5.【第01章】()是状态函数。 A G B △U C W D Q 正确答案:A 单选题 6.【第01章】()下列叙述中不属于状态函数特征的是。 A 系统变化时,状态函数的改变值只由系统的始、终态决定。 B 系统状态确定后,状态函数的值也确定。 C 状态函数均有加和性。 D 经循环过程,状态函数的值不变。 正确答案:C 单选题 7.【第01章】理想气体在绝热、恒定外压下膨胀的()。 A ΔU =0,W<0 B ΔH=0,W>0 C ΔU >0,△H>0 D ΔU <0,ΔH<0 正确答案:D 判断题 8.【第01章】H2和O2在绝热钢瓶中发生反应的△H等于零。() 正确错误 正确答案: 错 判断题 9.【第01章】理想气体节流膨胀过程的△U = 0。() 正确错误 正确答案: 对 判断题

10.【第01章】标准状态下,最稳定单质的热力学能等于零。() 正确错误 正确答案: 错 判断题 11.【第01章】实际气体节流膨胀过程的△H = 0。() 正确错误 正确答案: 对 判断题 12.【第01章】C(石墨)的标准摩尔燃烧焓等于零。() 正确错误 正确答案: 错 判断题 13.【第01章】H2O(l)的标准摩尔燃烧焓等于零。() 正确错误 正确答案: 对 判断题 14.【第01章】由于p和V都是状态函数,则(p+V)也是状态函数。() 正确错误 正确答案: 错 判断题 15.【第01章】状态函数改变后,状态一定改变。() 正确错误 正确答案: 对 单选题 16.【第02章】1mol 100℃、101.3kPa的液态水向真空膨胀成100℃、101.3kPa的水蒸气,该过程的()。 A Q=0,△H=0 B △U =0,△H=0 C △S=0,△F =0 D W=0,△G=0 正确答案:D 单选题 17.【第02章】1 mol 90℃、101.3kPa 的过冷水蒸气在等温等压下变为水,该过程的()。 A △G >0,△S >0

化学反应工程基本概念

第一章 1. 化学反应工程是一门研究 (化学反应个工程问题)的科学。 2. 所谓数学模型是指 (用数学方法表达各变量间的关系)。 3. 化学反应器的数学模型包括 (动力学方程式、 物料横算式子、 热量衡算式、 动量衡算式 和 参数计算式) 4. 所谓控制体积是指 (能把反应速率视作定值的最大空间范围)。 5. 模型参数随空间而变化的数学模型称为 ( 分布参数模型)。 6. 模型参数随时间而变化的数学模型称为 (非定态模型)。 7. 建立物料、热量和动量衡算方程的一般式为 (累积量=输入量-输出量)。 第二章 1. 均相反应是指 (在均一的液相或气相中进行的反应)。 2. 对于反应aA + bB → pP + sS ,则r P =( p/a )r A 。 3.着眼反应物A 的转化率的定义式为(转化率Xa=转化了的物料A 的量/反应开始的物料A 的量)。 4. 产物P 的收率ΦP 与得率ХP 和转化率x A 间的关系为( Xp/Xa )。 5. 化学反应速率式为r A =k C C A αC B β,用浓度表示的速率常数为k C ,假定符合理想气体状态方 程,如用压力表示的速率常数k P ,则k C =[ (RT)的a+B 次方]k P 。 6.对反应aA + bB → pP + sS 的膨胀因子的定义式为 (P+S )-(A+B))/A 。 7.膨胀率的物理意义为 (反应物A 全部转化后系统的体积变化率)。 8. 活化能的大小直接反映了 (反应速率) 对温度变化的敏感程度。 9. 反应级数的大小直接反映了(反应速率) 对浓度变化的敏感程度。 10.对复合反应,生成主产物的反应称为 (主反应),其它的均为(副反应)。 11. 平行反应A → P 、A → S 均为一级不可逆反应,若E 1>E 2,选择性S p 与 (A 的浓度) 无关,仅是 (A 的浓度) 的函数。 12. 如果平行反应A → P 、A → S 均为一级不可逆反应,若E 1>E 2,提高选择性S P 应(提到 温度)。 13. 一级连串反应A → P → S 在平推流反应器中,为提高目的产物P 的收率,应(降 低)k 2/k 1。 14. 产物P 的收率的定义式为 (生成的全部P 的物质的量/反应掉的全部A 的物质的量) 15. 产物P 的瞬时收率φP 的定义式为(生成的物质的量/反应的A 的物质的量) 16. 产物P 的选择性S P 的定义式为(单位时间内产物P 的物质的量/单位时间内生成产物S 的物质的量) 17. 由A 和B 进行均相二级不可逆反应αA A+αB B = αS S ,速率方程为: r A =-dC A /dt=kC A C b 。 求: (1)当C A0/C B0=αA /αB 时的积分式 (2)当C A0/C B0=λ≠αA /αB 时的积分式 18. 反应A → B 为n 级不可逆反应。已知在300K 时要使A 的转化率达到20%需12.6min ,而在340K 时达到同样的转化率仅需3.20min ,求该反应的活化能E 。 第三章 1. 理想反应器是指(理想混合反应器 平推流反应器)。 2. 全混流反应器的空时τ是 (反应器容积) 与(进料的体积流量)之比。 3. 全混流反应器的放热速率Q G ={ 00()A A Hr Ft y x ? }。 4. 全混流反应器的移热速率Q r ={ 012()pm Ft C T T - } 5. 全混流反应器的定常态操作点的判据为{ G r Q Q = }。 6. 全混流反应器处于热稳定的定常态操作点的判据为{ G r Q Q = G r dQ dQ dT dT > }。

浙江大学物理化学甲考试大纲

浙江大学物理化学(甲)大纲 一、内容: 涵盖物理化学(占80%左右)和结构化学(占20%左右)。 二、物理化学大纲 1.气体的PVT关系 基本内容:理想气体状态方程;分压定律和分体积定律;理想气体的微观模型;气体的液化;范德华方程与维里方程;临界性质;对应状态原理;压缩因子图。 2.热力学第一定律 基本概念:重要热力学概念;热力学第一定律;热、功;内能;焓;热容;可逆体积功;相变焓;反应焓;节流膨胀。 基本内容:热力学基本概念及术语;热力学第一定律的表述与数学表达式;Qv=ΔU,Qp=ΔH及H的定义;过程热的计算;Cp与Cv的关系;由Cp计算Qp和ΔH;理想气体的等温可逆过程与绝热可逆过程功的计算;其他常见过程功的计算;相变焓、相变过程、相变热的计算;化学变化过程、化学反应热效应的计算;化学反应进度;标准热力学函数的计算。 3.热力学第二定律 基本概念:卡诺循环,过程可能性判据,热力学第二定律,熵及熵变,第三定律,吉布斯自由能,亥姆霍兹自由能,热力学基本方程及麦克斯韦关系式,特性函数,克-克方程。 基本内容:卡诺循环;自发过程的共同特征;卡诺定理与热力学第二定律,熵增原理;熵函数,熵判据;各种典型过程熵变的计算;热力学第三定律,规定熵与标准熵;亥姆霍兹函数与吉布斯函数;ΔA与ΔG判据;一些基本过程ΔG的计算与应用;热力学基本方程与麦克斯韦关系式;吉布斯—亥姆霍兹方程;克拉贝龙方程及其应用。 4.多组分系统热力学 基本概念:偏摩尔量,化学势,化学势判据,拉乌尔定律,亨利定律,理想液态混合物,理想稀溶液,稀溶液的依数性,逸度与逸度因子,活度与活度因子,热力学标准态。 基本内容:偏摩尔量与摩尔量;偏摩尔量的集合公式;Gibbs-Duhem方程;化学势的定义与各类系统化学势的表示式;化学势判据;拉乌尔定律与享利定律;理想液态混合物的定义及其特征;稀溶液的定义及其依数性;逸度与逸度因子的计算;活度和活度因子的计算;标准态选择与活度的关系;简单汽液平衡计算。

化学反应工程考试题

化学反应工程考试题

第一章 绪论 1.“三传一反”是化学反应工程的基础,其中所谓的一反是指__反应动力学__。 2.“三传一反”是化学反应工程的基础,下列不属于三传的是_______。 “三传”指的是质量传递、流量传递、动量传递 3. 一级连串反应在全混流釜式反应器中,则目的 产物P 的最大浓度_____、 _ _。 4. 一级连串反应在平推流反应器中,则目的产物 P 的最大浓度__、 ____。 5. 一级连串反应在间歇式全混流反应器中,则目 的产物P 的最大浓度_ 、 _。 6. 一级连串反应在平推流反应器中,为提高目的 产物P 的收率,应__降低__。 7. 化学反应速率式为 ,如用浓度表示的速率常数为, 用压力表示的速率常数为,则=__D__。 A. B. C. D. 8.反应,,则反应级数n=__B___。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 9.反应A + B → C ,已知,则反应级数n=___B____。 A S K 1 K 2 P =max ,P C 2 2/1120 ]1)/[(+K K C A = opt τ2 11K K A S K 1 K 2 P =max ,P C 1 22 )(2 10K K K A K K C -= opt t 1 221) /ln(K K K K -A S K 1 K 2 P =max ,P C 1 22 )(2 10K K K A K K C -=opt t 1 221)/ln(K K K K -A S K 1 K 2 P 12/k k β αB A C A C C K r =-C K P K P K C K β α+-)(RT ) ()(βα+RT ) ()(βα-RT )()(βα+-RT C 4H 2C 2H 4 + H 2 1 0.2-=s k 1 15.0-=s k

浙江大学《物理化学(甲)》考研大纲

内容: 涵盖物理化学(占左右)和结构化学(占左右). 二、物理化学大纲 1. 气体地关系 基本内容:理想气体状态方程;分压定律和分体积定律;理想气体地微观模型;气体地液化;范德华方程与维里方程;临界性质;对应状态原理;压缩因子图.文档来自于网络搜索 2. 热力学第一定律 基本概念:重要热力学概念;热力学第一定律;热、功;内能;焓;热容;可逆体积功;相变焓;反应焓;节流膨胀.文档来自于网络搜索 基本内容:热力学基本概念及术语;热力学第一定律地表述与数学表达式;ΔΔ及地定义;过程热地计算;与地关系;由计算和Δ;理想气体地等温可逆过程与绝热可逆过程功地计算;其他常见过程功地计算;相变焓、相变过程、相变热地计算;化学变化过程、化学反应热效应地计算;化学反应进度;标准热力学函数地计算.文档来自于网络搜索3.热力学第二定律 基本概念:卡诺循环,过程可能性判据,热力学第二定律,熵及熵变,第三定律,吉布斯自由能,亥姆霍兹自由能,热力学基本方程及麦克斯韦关系式,特性函数,克-克方程.文档来自于网络搜索 基本内容:卡诺循环;自发过程地共同特征;卡诺定理与热力学第二定律,熵增原理;熵函数,熵判据;各种典型过程熵变地计算;热力学第三定律,规定熵与标准熵;亥姆霍兹函数与吉布斯函数;Δ与Δ判据;一些基本过程Δ地计算与应用;热力学基本方程与麦克斯韦关系式;吉布斯—亥姆霍兹方程;克拉贝龙方程及其应用.文档来自于网络搜索 4.多组分系统热力学 基本概念:偏摩尔量,化学势,化学势判据,拉乌尔定律,亨利定律,理想液态混合物,理想稀溶液,稀溶液地依数性,逸度与逸度因子,活度与活度因子,热力学标准态.文档来自于网络搜索 基本内容:偏摩尔量与摩尔量;偏摩尔量地集合公式;方程;化学势地定义与各类系统化学势地表示式;化学势判据;拉乌尔定律与享利定律;理想液态混合物地定义及其特征;稀溶液地定义及其依数性;逸度与逸度因子地计算;活度和活度因子地计算;标准态选择与活度地关系;简单汽液平衡计算.文档来自于网络搜索 .相平衡 基本概念:相律,相数、组分数和自由度数,单组分体系相图,二组分体系相图,步冷曲线,杠杆规则,三组分系统相图文档来自于网络搜索 基本内容:相律;常见单组分系统相图;一级相变与二级相变;二组分气液平衡相图及杠杆规则;二组分理想液态混合物地气液平衡相图;二组分真实液态混合物地气液平衡相图;水蒸汽蒸馏、精馏原理;二组分液态部分互溶系统及完全不互溶系统地气液平衡相图;二组分系统液—固平衡相图;二组分固态不互溶凝聚系统相图;相图分析;热分析法制相图及溶解度法制相图;重结晶原理;二组固态互溶系统相图;固态完全互溶系统相图;固态部分互溶系统相图;生成稳定化合物与不稳定化合物凝聚系统相图.文档来自于网络搜索 .化学平衡 基本概念:摩尔反应函数,化学反应等温方程,标准平衡常数,经验平衡常数,化学平衡,平衡转化率,范特霍夫方程,平衡移动.文档来自于网络搜索

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