少时,离心泵的安装高度( )。
4. 固体颗粒在一长方体的沉降室中沉降,沉降过程符合stocks定律;气体的处理量不变,若在沉降室的1/2高度处加一与沉降面积相同的隔板,此时该沉降室能沉降最小颗粒的直径是原来的( )倍。
5. 一台转筒真空过滤机,其他条件不变,
提高真空度,不利于提高生产能力( ); 提高悬浮液的温度,有利于提高生产能力( ); 增加浸没度,有利于提高生产能力( ); 6. 为了减少保温瓶的热损失,
在瓶胆的夹层中抽真空是为了减少( )形式的热损失; 在瓶胆的夹层中镀水银是为了减少( )形式的热损失;
7. 在大容器内饱和液体沸腾时,影响沸腾状态的主要因素是( );工业生产中一般总是设法液体沸腾控制在( )状态下操作。
8. 理想物系,平衡时测得气相组成是液相组成的两倍。若将含轻组分50%的该物系进行平衡蒸馏分离,控制液化率50%,分离后馏出物轻组分浓度是原料含轻组分浓度的( )倍。
9. 蒸馏是利用各组分的( )不同特性实现分离的。精馏是通过多次的( )和( )的过程分离混合物。
10. 吸收操作时,吸收塔总压增加一倍,相平衡常数m( )倍,增加压力对吸收操作( );吸收塔温度增加,相平衡常数m( ),增加温度对吸收操作( )。
11. 假定吸收系统的相平衡常数m为零,填料高度及其他条件不变,若增加气体流量,吸收率将变( )。
12. 影响恒速干燥速率的主要因素是( ) 影响降速干燥速率的主要因素是( ) 13. 恒速干燥过程中,如果其他条件不变,空气的相对湿度增大,干燥速率将( );空气的相对湿度达到饱和,干燥速率将为( ),写出作为以上分析依据的表达式( )。
二.(15分)有一输水系统如图所示,管子规格为φ48×4,已知管路阻力(直管和局部阻 力)损失为:
试求:(1)该体系的流量;
(2)若欲使流量增大20%,水箱的高度应增加多少米?(设摩擦阻力系数不变)
三.(13分)已知泵特性方程为He=20-2V2(m),其中V———体积流量,m3/min),单泵的流量为1m3/min,两敞口容器的液面高差为10m,试问当流量为1.5m3/min时,采用两泵串联还是并联操作,才能满足输送要求?设阻力系数为常数。
四.(12分)有一转筒过滤机,转速为2分钟转一周,生产能力为4m3/h,现将生产能力增大到5m3/h,试问转速应增加到多少?滤饼厚度为原来的多少倍?
五.(15分)一列管式换热气,壳程120℃的蒸气冷凝放热,将管程中20℃的空气加热到 80℃,若将该换热气改为双管程,其他条件不变,设空气作完全湍流,物性随温度的变化可忽略,此时空气的出口温度为多少?
六.(15分)一常压操作的精馏塔用来分离苯和甲苯的混合物,已知进料中含苯0.5(摩尔分率,下同),泡点进料。塔顶产品组成为0.9,塔底产品组成为0.03,塔顶为一个分凝器和一个全凝器,泡点回流,系统的平均相对挥发度为2,回流比是最小回流比的2倍,试求: (1)精馏段操作线方程。
(2)离开塔顶第一块理论板的上升蒸气组成。
七.(15分)在逆流操作的吸收塔中,用清水吸收氨——空气混合气中的氨,混合气进塔时氨的浓度Yt=0.01(摩尔比),吸收率90%,操作压力760mmHg,溶液为稀溶液,系统平衡关系服从拉乌尔定律,操作温度下,氨在水溶液的饱和蒸气压力为684mmHg,传质单元高度为0.5米,试求: (1)最小单位吸收剂用量。
(2)当吸收剂用量为最小用量的2倍时,填料层的高度为多少米? (3)出口液体的浓度为多少?
八.(10分)已知一个干燥系统的操作示意图如下: (1)在I—H图中画出过程示意图 (2)求循环空气量L
九.(15分)料组成xt=0.2,以饱和蒸气状态自精馏塔底部进料,塔底不再设再沸器, xp=0.95,xn=0.11,平均相对挥发度为2.5。 试求:(1)操作线方程
(2)若离开第一块板的实际液相组成为0.85,则塔顶第一块板以气相表示的单板效 率为多少?
华南理工大学
2005攻读硕士学位研究生入学考试试卷
(请在答题纸上做答,试后本卷与答题纸一同交回) 科目名称:化工原理
适用专业:纸浆造纸工程、制糖工程、环境工程
一、 各专业考生都必须做的题目:
UV 应用条件是 ; ; 1、QV = 。(6分)
2、由克拉佩龙方程导出克-克方程的积分式时,所做的三个近似处理分别是 ; ; 。(6分) 3、一级反应的特征是 ; ; 。(6分)
4、兰缪尔等温吸附理论的基本假设为 。(8分) ; ; ;
1075、氧气和乙炔气溶于水中的亨利系数分别是7.2 mol-1,由亨利定律系数可知,在相同条件下, 在水中的溶解度大于 kg108 Pamol-1 和133kgPa 在水中的溶解度。 (4分)
6、对于化学反应 0 = ,其标准平衡常数的定义是 = , 式中 = ,称为 。 (6分)
7、已知电池反应为 PbO2 + Pb +2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O 设2H2SO4的浓度为 1mol?kg-1,水的活度为1。构成原电池后,在0~60℃范围内,电动势
E/V=1.91737 + 5.61×105(t/ ℃) + 1.08×108(t/ ℃)2。又知25℃电池的标准电动势为2.041伏。
(1)设计原电池,写出电极反应、电池反应;
(2)计算1mol?kg-1 H2SO4的平均活度系数,硫酸的活度和硫酸的离子平均活度。 (12分) 8、一般药物的有效期可通过升温时测定一定时间的分解率来确定。例如某药物分解30%即无效,今在50℃、60℃测得它每小时分解0.07%、0.16%。若浓度改变不影响每小时分解的百
分数。
(1)求此药物分解反应的活化能Ea。
(2)此药物在25℃保存,有效期是多少? (12分)
9、100℃时水的表面张力为58.9 mN?m-1,密度为958.4 kg?m-3。问直径为10-7 m的球形凹面上,100℃时水蒸气压为多少?在101325Pa外压下能否从100℃的水中蒸发出直径为10-7 m的水蒸气泡? (12分) 10、1.0mol 理想气体由500K、1.0Mpa,反抗恒外压绝热膨胀到0.1Mpa,然后恒容升温至500K,求整个过程的W、Q、△U和△H。已知CV,m mol-1。(12分)K-1=20.786J 11、若1.0mol斜方硫转变为单斜硫时,体积增加3.53X10-6m3(设此值不随温度、压力而改变)。在298K、101325Pa下,斜方硫和单斜硫的摩尔燃烧焓分别为
mol-1。在101325Pa下,两种晶型的正常转化温度为96.7℃,问在100℃、5 Xmol-1和—297.1kJ—296.7kJ 101325Pa 下,硫的那一种晶型较稳定?假定硫的两种晶型的 CP,m 相等。 (12分)
12、已知Br2(l)的饱和蒸气压p*(Br2 ,l)= 28 574 Pa, 求反应 Br2(l) = Br2(g)的 (298K)。 (12分)
13、在330.3K,丙酮(A)和甲醇的液态混合物在101325Pa下平衡,平衡组成为液相XA=0.400,气相YA=0.519,(纯组分的蒸气压力p =104791Pa, p =73460Pa)试说明该液态混合物是否是理想液态混合物,为什么?若不是理想液态混合物,计算各组分的活度和活度因子。(均以纯液态为标准态) (12分)
请考生注意:按所报专业分别做以下题目!做错题目,不记成绩!
二、只要求报考 环境科学、无机化学、分析化学、物理化学的考生做的题目:
-26101、设Ar气在体积为V的立方体容器中,已知Ar分子的质量m=6.634 1。-23 J?K10-34 J?s,玻耳兹曼常数k=1.38110kg,普朗克常数h=6.626 (1)若 ,求量子数nx=1,ny=2,nz=3的状态和基态间粒子分布数的比值。 -6 m3时的配分函数。 (2)求T = 300K,V = 10 (10分)
2、有一Al(OH)3溶胶,在加入KCl使其最终浓度为80 mmol?L-1时恰能聚沉,加入K2C2O4浓度为0.4 mmol?L-1时恰能聚沉。 (1)Al(OH)3溶胶电荷是正是负?
(2)为使该溶胶聚沉,大约需要CaCl2的浓度为多少?这三种电解质聚沉能力之比为多少? (10分)
3、简单说明统计热力学研究的对象与任务以及它的研究方法。 (10分) 三、只要求报考 高分子化学与物理的考生做的题目: = 0.36,本反应的 = 0 ,1、已知反应: A(g) = B(g) + C(g) 在457.4K时 K 。 mol-1 ,求500K时的K(298.15K)= 61.50kJ (10分)
2、泡压法测定丁醇水溶液的表面张力。20℃时测最大泡压力为 0.4217kPa; 20℃时测得水的最大泡压力为 0.5472kPa, m-1,请计算丁醇水溶液的表面张力。 已知20℃时水的表面张力为 72.75 mN (10分)
3、856℃时氨在钨丝上的催化分解反应2NH3→N2+3H2不同时间t与系统总压p总的数据如下:
t/s 200 400 600 1000
p总/Pa 30398 33331 36397 42397
请写出总压p总随时间t的变化率(dp总/dt)的动力学方程并求出反应级数n。(10分)
华南理工大学
2004攻读硕士学位研究生入学考试试卷
(请在答题纸上做答,试后本卷与答题纸一同交回) 科目名称:化工原理
适用专业:纸浆造纸工程、制糖工程、环境工程
一. 2 mol 乙醇在正常沸点(78.4℃)下,变为蒸汽,其摩尔汽化焓为41.50KJ.mol-1,乙醇蒸汽可视为理想气体。
(1) 试求该相变过程的Q,W,△U,△S,△A,△G。
(2) 若乙醇摩尔汽化焓可认为与温度无关时,那么50℃时乙醇的饱和蒸汽压应为多少?
(3) 当2mol乙醇蒸汽在101325Pa下,从78.4℃升温至100℃时,△H,△S各为多少?(已知Cp, m(C2H5OH,g)=65.44 J.mol-1 K-1)。 (本题15分) 二. 已知在298K,100 kPa下,反应: C2H4 (g)+H2O (l)==C2H5OH (l) 数据如下:(C2H4(g)视为理想气体)
C2H4 (g) H2O (l) C2H5OH (l)
△fHm?/KJ.mol-1 52.26 -285.83 -277.7 Sm?/J.mol-1.K-1 219.6 69.91 161 Cp,m/J.mol-1.K-1 43.56 75.291 111.5 (1) 试求在298K下,反应的标准平衡常数K?。
(2) 在298K时,当乙烯的压力为200kPa,能否生成C2H5OH (l)?
(3) 在500K,100kPa下,反应的△rHm?和△rSm?各为多少？升高温度对C2H5OH (l)生成是否有利?
(本题20分)
三. 电池Pt│H2 (100 kPa) │HCl (0.1mol.Kg-1) │Hg2Cl2(S)│Hg
在298K时电动势为0.3724V,标准电动势为0.3335V,电动势的温度系数为1.526×10-4 V.K-1。 (1) 写出正、负极及电池反应。
(2) 计算在298K时该反应的标准平衡常数K?, △rGm, Qr, m。
(3) 计算在298K时,HCl (0.1mol.Kg-1)水溶液的活度、平均活度a±及离子平均活度系数。
(本题15分)
四. 某电镀液含有Sn2+,Cu2+离子,其活度分别为: aSn2+=1, aCu2+=1,
已知E?Sn2+/Sn= -0.1366V, E?Cu2+/Cu=0.3400V,不考虑超电势,在298K下,进行电镀。 (1) 何者首先在阴极上析出?
(2) 当第二种金属也开始析出时,原先析出的金属离子在镀液中的浓度为多少? (3) 为了得到铜锡合金,你认为应采取何种措施? (本题15分) 五. A、B两液体能形成理想液态混合物,已知在t℃ 时,纯A、纯B的饱和蒸汽压分别为PA*=40 kPa, PB*=120 kPa。
(1) 若将A、B两液体混合,并使此混合物在100kPa,t℃下开始沸腾,求该液态混合物的组成及沸腾时饱和蒸汽压的组成(摩尔分数)?
(2) 在298K,100kPa下,1mol A和1mol B混合,求混合过程的△mixGm, △mixHm, △
mixSm以及A的化学势μA(已知△fGm0(A,l,25℃)=123KJ.mol-1)。 (本题10分)
六. 水-异丁醇系统液相部分互溶,在101325 Pa下,系统的共沸点为89.7℃,气(G),液(L1),液(L2)三相平衡时的组成(含异丁醇%质量)依次为70.0%,8.7%,85.0%。已知水,异丁醇正常沸点分别为100℃,108℃。
(1) 画出水-异丁醇系统平衡的相图(t ~ w%图)(草图),并标出各相区的相态。 (2) 共沸点处的自由度数F为多少?
(3) 350g水和150g异丁醇形成的系统在101325Pa下,由室温加热至温度刚到共沸点时,系统处于相平衡时存在哪些相?其质量各为多少? (本题15分)
七. 某双原子分子的振动频率ν=5.72×1013Hz, 求298K时该分子的振动特性温度ΘV, 振动配分函数qV. (玻尔兹曼常数k=1.38×１０-23J/K, 普朗克常数 h = 6.626 ×10-34J.s) (本题10分)
八. (1) 20℃时将半径为5×10-5m的毛细管插入盛有汞的容器中,在毛细管内的汞面下降高度为11.10cm。若汞与毛细管壁的接触角为140°。汞的密度为1.36×104千克/立方米,求汞的表面张力。
(2) 若20℃时水的表面张力为0.0728N/m,汞-水的界面张力为0.375N/m。试判断水能否在汞的表面铺展开? (本题15分)
九. 测得使1.0×10-5m3 Al(OH)3溶胶明显聚沉时, 最小需加1.0×10-5m3浓度为1.0 mol/dm-3的KCl溶液, 或加6.5×10-6m3浓度为0.1 mol/dm-3的K2SO4溶液. 试求上述两电解质对Al(OH)3溶胶的聚沉值和聚沉能力之比. (本题15分)
十. 实验测得恒容气相反应NO + O3 →NO2 + O2为二级反应, 25℃时速率常数为1.20×107dm3.mol-1.s-1. 假定NO与O3的起始浓度均为0.1 mol.dm-3时. [1]. 求反应时间为1.0秒时O3的浓度;
[2]. 求NO浓度下降到起始浓度的1/4时所需要的时间. (本题 20分)
华南理工大学物理化学考研真题.doc
