福建师范大学22春《环境化学》补考试题库答案参考77

福建师范大学22春环境化学补考试题库答案参考1. 分离过程是( )的逆过程，因此需加入( )来达到分离目的。分离过程是()的逆过程，因此需加入()来达到分离目的。混合过程$分离剂2. 逆流吸收操作线的方程式的斜率是L/V。( )逆流吸收操作线的方程式的斜率是L/V。()正确3. 试用PR状态方程和理想气体等压热容方程计算纯物质在任何状态的焓和熵。设在T0，p0下的气体的焓和熵均是零。(列试用PR状态方程和理想气体等压热容方程计算纯物质在任何状态的焓和熵。设在T0，p0下的气体的焓和熵均是零。(列出有关公式，讨论计算过程，最好能画出计算框图。)因为H(T0，P0)=0，S(T0，P0)=0 H(T,P)=H(T,p)-H(T0，P0) 其中，第一项和第二项分别由研究态和参考态的偏离焓计算(实际计算中要用软件来完成)，第三项由理想气体热容积分计算得到。 S(T,p)=S(T,p)-S(T0,p0) 其中，第一项和第二项分别由研究态和参考态的偏离熵计算(实际计算中要用软件来完成)，第三项由理想气体热容积分和理想气体状态方程计算得到。 对于PR方程，标准偏离焓和标准偏离熵分别见表3-1(b)，即 其中，。 理想气体状态的焓、熵随温度和压力的变化，由理想气体的热容c等计算，如 Hig(T)-Hig(T0) =FH(T)-FH(T0) 其中，。 Sig(T0,p)-Sig(T0，p0) =FS(T,p)-FS(T0，p0) 其中，。 计算框图如下： 4. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。理想气体的焓和热容仅是温度的函数。正确。5. 我国水中优先控制污染物黑名单中的重金属有( )。A.AgB.CdC.PnD.Zn参考答案：B6. 替代能源主要分为三大类，首先是清洁能源，其次是洁净煤，第三是非常规油气资源。( )A.错误B.正确参考答案：B7. 一般情况下，经绝热可逆膨胀后，流体的温度下降。( )一般情况下，经绝热可逆膨胀后，流体的温度下降。()正确8. -羟基醛或-羟基酮的特有反应是_反应。-羟基醛或-羟基酮的特有反应是_反应。成脎9. 管壳式换热器中，冷、热流体的流动通道安排得不太妥当的是_。 (A)有腐蚀性的流体以及易结垢的流体宜走管管壳式换热器中，冷、热流体的流动通道安排得不太妥当的是_。(A)有腐蚀性的流体以及易结垢的流体宜走管程(B)饱和蒸汽冷凝宜走壳程(C)高压流体宜走壳程(D)流量较小的流体宜走壳程CD10. 10含苯0.50(摩尔分数，下同)的苯、甲苯混合液，以蒸气量和液体的千摩尔数之比为2:3的气液混合物进料，已知AB=10含苯0.50(摩尔分数，下同)的苯、甲苯混合液，以蒸气量和液体的千摩尔数之比为2:3的气液混合物进料，已知AB=2.46，xD=0.95。求Rmin。q=3/5=0.6 y=1.5x+1.25 联立方程 求得： 11. 在我国的酸性降水中，含量最多的阴离子是( )。A.SOB.NOC.ClD.HCO参考答案：A12. 沸点进料时，精馏塔内两段的液体下降摩尔流量相等。( )沸点进料时，精馏塔内两段的液体下降摩尔流量相等。()错误13. 中国矿产资源总量居世界第( )位，但人均占有量只有世界平均水平的58%，居53位。A.一B.二C.三D.四参考答案：C14. 甲烷由98.06kPa，300K压缩后冷却到98.06kPa，300K。若压缩过程耗功1021.6kJ，试求(1)冷却器中需要移去的热量；(2)甲烷由98.06kPa，300K压缩后冷却到98.06kPa，300K。若压缩过程耗功1021.6kJ，试求(1)冷却器中需要移去的热量；(2)压缩冷却过程的损失功；(3)压缩冷却过程的理想功；(4)压缩冷却过程的热力学效率。环境温度为T0=300K。已知：在6.667kPa，300K下，H2=886.76kJ/kg，S2=4.7198 kJ/(kgK)；在98.06kPa，300K下，H1=953.74kJ/kg，S1=7.0715kJ/(kgK)。15. 常压下将含水量为25%(湿基)的物料300kg置于温度为90，湿球温度为40的空气中，空气以7m/s的流速平行流过物料常压下将含水量为25%(湿基)的物料300kg置于温度为90，湿球温度为40的空气中，空气以7m/s的流速平行流过物料。干燥面积为5.5m2，湿物料在该条件下的临界含水量为0.12kg水/kg干料，平衡含水量为0.03kg水/kg干料，降速段可视为直线。试求:40下水的汽化潜热 rw=(2491.3-2.30340)kJ/kg=2399kJ/kg 40下空气的饱和湿度 0.622kg水/kg干气 0.0489kg水/kg干气 空气的湿度 kg水/kg干气 0.026kg水/kg干气 空气的比体积 m3/kg干气 1.070m3/kg干气 空气的密度kg/m3=0.959kg/m3 空气的质量流速G=u=0.9597kg/(m2s)=6.713kg/(m2s) 对流给热系数 =0.0143G0.8=0.01436.7130.8kW/(m2)=0.0656kW/(m2) 恒速段干燥速率 =1.36710-3kg/(m2s) 物料的初始干基含水量 绝干物料质量Gc=3000.75kg=225kg 除去40kg水分后物料的干基含水量 所以除去40kg水分的干燥过程处于恒速阶段，所需干燥时间 $再除去20kg水分后物料的含水量。干燥分为恒速段与降速段，所用干燥时间分别记为1、2，则 因降速段干燥速率可视为直线，即 NA=KX(X-X*) 从物料中再除去20kg水分共需干燥时间 =1+2=(0.30+0.67)h=0.97h$按题意，Xc将减小，而X1不变，故干燥过程仍属恒速段。且X0、A、(NA)C不变，而Gc厚度，W=Gc(X1-X2)，故W厚度，=W/(NA)C厚度。所以所需干燥时间 16. 不属于纤维素组分的化学转化的是( )A.乙酸纤维素B.木质素胺C.羟乙基纤维素D.羧甲基纤维素参考答案：B17. 化石能源清洁利用的关键，首先是如何利用好太阳能。( )A.错误B.正确参考答案：A18. 放射性实验室内可以吃东西、喝水。( )放射性实验室内可以吃东西、喝水。( )正确答案：错19. 纯物质的三相点随所处的压力不同而改变。( )纯物质的三相点随所处的压力不同而改变。()错误20. 与其他的自然资源不同，矿产资源具有不可再生性和可耗竭性。( )A.错误B.正确参考答案：B21. 有一台空气压缩机，为气动调节仪表供应压缩空气，平均空气流量为500m3h-1，进气初态为25，0.1MPa，压缩到0.6MP有一台空气压缩机，为气动调节仪表供应压缩空气，平均空气流量为500m3h-1，进气初态为25，0.1MPa，压缩到0.6MPa。假设压缩过程可近似为绝热可逆压缩，试求压缩机出口空气温度以及消耗功率。对绝热过程 H=-Ws 初、终态的焓值可以通过查空气的有关图表得到，也可以从气体的p-V-T关系式求得。由于压力不高，此时空气可当成理想气体处理。多变指数 可导出理想气体绝热可逆过程的轴功式： =-32.5kW 压缩时温度变化关系式为 即为224，可见出口温度太高，需要在压缩机的出口装上冷却器，通常在压缩机出口有一缓冲罐，在此对空气进行冷却降温。 如果出口压力较高，则不能当成理想气体处理，真实气体的pVT性质是可以通过状态方程准确计算的。 22. 某冶炼厂废水经处理后排入河水中，测得排污口附近河水中铅含量仅为0.40.5mg/L，而在下游5000米处河水中铅含量为34g/L，可能的原因是( )A.下游CO等浓度升高B.混合稀释作用C.下游pH值降低D.下游水中悬浮颗粒物含量增加参考答案：ABD23. 下列属于环境生物效应的是( )。A.温室效应B.土壤盐碱化C.多环芳烃导致癌症的发生D.酸雨参考答案：C24. 属于蛋白质特殊性质的是_。 A两性解离 B电泳现象 C胶体性质 D沉淀作用 E紫外吸收属于蛋白质特殊性质的是_。A两性解离B电泳现象C胶体性质D沉淀作用E紫外吸收ABCDE25. 在活塞流反应器中进行醋酐水解反应，已知：反应器长3m，直径0.01m，在反应器出口测得不同体积流量时的转化率如在活塞流反应器中进行醋酐水解反应，已知：反应器长3m，直径0.01m，在反应器出口测得不同体积流量时的转化率如下：原料体积流量qV/mLs-10.33 0.661.171.672.67转化率xA0.853 0.600 0.433 0.325 0.200试求该拟一级反应的速率常数。醋酐水解反应在有大量水存在时，可视为一级反应。对于活塞流反应器，其xAt关系为： 其中，反应器有效体积 当原料体积流量qV=0.33mLs-1，转化率xA=0.853时，反应速率常数为 依此法将题目表中数据代入上式进行计算，结果列于下表： 原料体积流量qV/mLs-1 0.33 0.661.171.672.67 转化率xA 0.8530.600 0.4330.325 0.200 反应速率常数k103/s-1 2.692.572.822.792.53 则 26. 27采用两台性能相同的离心泵将地面水池的水输送到高位槽中，若单台泵的特性曲线方程为He=50-1.1，而管路特性27采用两台性能相同的离心泵将地面水池的水输送到高位槽中，若单台泵的特性曲线方程为He=50-1.1，而管路特性将因管路中的阀门开度不同或高位槽液面上方压强不同而发生改变，试问在以下三种情况，是采用并联还是串联操作?(各式He单位为m，qV单位为Ls-1)。阀门全开时 两台泵串联：流量相同压头加倍，即： H串=2(50-1.1)=100-2.2 将上式代入管路特性曲线方程得：20+0.14=100-2.2 qV=5.85(Ls-1) (串联) 两台泵并联时，压头相等流量加倍，故泵并联的特性曲线方程为： H并=50-=50-0.275 将上式代入管路特性曲线方程得：20+0.14=50-0.275 qV=8.5(Ls-1)(并联) 并联时的流量比串联时的流量大，因此采用并联操作。$阀门部分开启时，管路特性曲线方程为：He=20+1.5 串联时，H串=2(50-1.1)=100-2.2 将此式代入式得：20+1.5=100-2.2 qV=4.6(Ls-1)(串联) 并联时，H并=50-=50-0.275 将此式代入式得：20+1.5=50-0.275 qV=4.1(Ls-1) (并联) 串联时的流量比并联时的流量大，因此采用串联操作。$阀门全开时，高位槽液面上方压强增大，管路特性曲线方程为： He=45+0.14 串联时，H串=2(50-1.1)=100-2.2 将此式代入式得：45+0.14=100-2.2 qV=4.85(Ls-1) (串联) 并联时，H并=50-=50-0.275 将此式代入式得：45+0.14=50-0.275 qV=3.47(Ls-1) (并联) 串联时的流量比并联时的流量大，因此采用串联操作。 27. 醋酸甲酯(1)和甲醇(2)昆合物系的范拉尔常数(用ln表示)为A12=1.029，A21=0.946，在54时，纯组分的饱和蒸气压醋酸甲酯(1)和甲醇(2)昆合物系的范拉尔常数(用ln表示)为A12=1.029，A21=0.946，在54时，纯组分的饱和蒸气压数据分别为=0.0903MPa，=0.066MPa。试判断：(1)在54时有无恒沸物?(2)形成什么样的恒沸物?由范拉尔方程计算无限稀释溶液的活度系数 因为满足，所以形成最低沸点的恒沸物。 28. 化学平衡常数在低压下可以视为一个仅与温度有关的常数；而在高压下，T和p应该对化学平衡常数均有影响。化学平衡常数在低压下可以视为一个仅与温度有关的常数；而在高压下，T和p应该对化学平衡常数均有影响。错误化学平衡常数仅是温度的函数，与压力无关。29. 流量加和法在求得粕后由什么方程来求各级的温度( )。 a热量平衡方程；b相平衡方程；c物料平衡方程；d摩尔流量加和法在求得粕后由什么方程来求各级的温度()。a热量平衡方程；b相平衡方程；c物料平衡方程；d摩尔分数加和式。A30. 环境温度为2944K，压力1013kPa，在该环境条件下将流率为600kmol/h的丙烯-丙烷的混合气体，连续分环境温度为2944K，压力1013kPa，在该环境条件下将流率为600kmol/h的丙烯-丙烷的混合气体，连续分离成相同温度、压力下的产品。已知混合气体中含丙烯060(摩尔分数)。分离要求为：(1)产品为纯丙烯和纯丙烷； (2)含丙烯99(摩尔分数)和含丙烷95(摩尔分数)的两个物流。确定所需最小功。正确答案：(1)这两个组分在分子结构上相似,且压力为常压,故进料和产品均可看作理想气体。即此物系可以认为是理想气体的混合物,由-Wmin,T=-RTnFyi,Flnyi,F得,Wmin,T=83142944600(060ln060+040ln040)=988108J/h(2)首先通过物料衡算计算出分离所得两个产品的流率为：含丙烯99(摩尔分数)的产品流率3510kmol/h；含丙烷95(摩尔分数)的产品流率2490kmol/h。=83142944351(099ln099+001ln001)+249(005ln005+095ln095)-600(06ln06+04ln04)=819108J/h可见,分离成非纯产品时所需最小功小于分离成纯产品时所需最小功。31. 布伦特兰的可持续发展定义系指满足当前需要，而又不削弱子孙后代满足其需要之能力的发展，而且绝不包含侵犯国家主权的含义。( )A.错误B.正确参考答案：B32. 能量平衡但熵不平衡因此不可逆过程中，系统的熵变恒大于零。( )能量平衡但熵不平衡因此不可逆过程中，系统的熵变恒大于零。()错误33. 两个完全相同的物体，其初始温度为T，有一个制冷设备工作于这两个物体之间，使得其中一个物体的温度降低到T&3两个完全相同的物体，其初始温度为T，有一个制冷设备工作于这两个物体之间，使得其中一个物体的温度降低到T，求此过程所需要的最小功和此时另一个物体的温度T。欲使过程做最小功，则 AS1+AS2+S冷机=0 由于 S冷机=0 所以 得到第二个物体的温度为 该过程可以视为稳定流动过程，由稳定流动过程的能量平衡方程知 H=Qp-W 在绝热可逆过程中所需要的功最小。 Wrev=-H=-(H1+AH2)=-Cp(T-T)-Cp(T-T) 34. 与生物药物生产的上游加工过程相比，下游加工工艺技术的难度要大得多，主要原因在于什么与生物药物生产的上游加工过程相比，下游加工工艺技术的难度要大得多，主要原因在于什么与生物药物生产的上游加工过程相比，下游加工工艺技术的难度要大得多，主要原因在于：生物药物的有效成分在生物材料中的浓度非常低，杂质含量却相对较高，而往往生理活性越高的成分在生物材料中的含量越低；生物材料中的组成复杂，种类多；生物药物有效成分与杂质的理化性质非常接近，使得分离纯化极为困难；在制备过程中，需保证生物药物有效成分不丧失其生理活性。35. 某制药厂用板式精馏塔回收丙酮含量为75%(摩尔%，下同)的废丙酮液煤。该精馏塔共装有28层塔板，塔顶采用全凝器，某制药厂用板式精馏塔回收丙酮含量为75%(摩尔%，下同)的废丙酮液煤。该精馏塔共装有28层塔板，塔顶采用全凝器，泡点回流；塔底采用再沸器间接加热。因在常压下操作，该分离物系可视为二元理想物系，其平均相对挥发度为1.8。现场测得一组数据如下：馏出液中丙酮的含量96%釜残液中的丙酮的含量5%精馏段液相的负荷40kmol/h精馏段气相的负荷60kmol/h提馏段液相的负荷66kmol/h提馏段气相的负荷60kmol/h试根据以上数据核算：(1) 丙酮的回收率；(2) 操作回流比与最小回流比的比值；(3) 该板式塔的总板效率。提示：吉利兰图中的曲线可用下式表示，即Y=0.5458-0.5914X+0.0027/X其中(1) 丙酮回收率D 式中各项计算如下： D=V-L=60-40=20kmol/h W=L-V=66-60=6kmol/h F=D+W=20+6=26kmol/h 又 xD=0.96及xF=0.75 则 (2) 操作回流比R与最小回流比Rmin的比值 R=L/D=40/20=2 由于V=V=60kmol/h，故q=1，而且xq=xF=0.75 (3) 总板效率E 式中NP=28，N的计算如下： Y=0.5458-0.59140.2537+0.0027/0.2537=0.4064 又 解得N=17.23 (4) 关闭系统，复原装置并清扫卫生。 36. 绿色化学的诞生不是由于化学学科自身的理论结构体系出现了危机，而是源于学科体系之外的环境问题。( )T.对F.错参考答案：T37. 用一定状态的空气(湿球温度为tw，露点为td)干燥某物料。已知物料的临界含水量为20%(湿基)。现将该物料从初始含用一定状态的空气(湿球温度为tw，露点为td)干燥某物料。已知物料的临界含水量为20%(湿基)。现将该物料从初始含水量0.3(干基，下同)干燥至0.23，则此时物料表面温度满足_；若将物料进一步干燥至0.05，则物料表面温度满足_。(A)tw(B)t(C)=tw(D)td(E)td(F)=tdC$A38. 苯-甲苯混合物相图 题目：用ASPENPLUS计算90时苯-甲苯混合物的相图苯-甲苯混合物相图题目：用ASPENPLUS计算90时苯-甲苯混合物的相图二元相图的绘制 (1)打开个新的Aspen plus界面。如下图，将Simulations中的Galeral with English Units改为General with Metric Units，点击“确定”。 (2)在菜单栏中选择Datecomponents，点击find，添加苯和甲苯，如下图所示 (3)选择DateProperties，Propeity type改为ALL，Base method选为UNIQUAC如下图 (4)在菜单栏中选择ToolsAnalysispropertybinary,在Analysis type中选择Pxy，Basis选择Mole fraction，Uitits：C，List of values选择90，单击go 得到以下数据 点击Plot Wizard，如下图 然后选择YX，点击Next 选择苯作分析物质，点击Next， 点击Finish，得到苯的气液相图，调整横轴和纵轴的坐标间距，得到要求的相图，如下： 39. 工业微生物发酵依据投料方式的不同可分为_。 A分批发酵 B补料分批发酵 C连续发酵 D上游过程 E工业微生物发酵依据投料方式的不同可分为_。A分批发酵B补料分批发酵C连续发酵D上游过程E下游过程ABC40. 将连接有目的基因DNA的载体导入宿主细胞的常用方法将连接有目的基因DNA的载体导入宿主细胞的常用方法将连接有目的基因DNA的载体导入宿主细胞的常用方法是：转化。以质粒为载体，将携带目的基因的载体DNA导入宿主细胞而使宿主细胞遗传性状发生变化。转染。以噬菌体为载体，用DNA连接酶使噬菌体DNA环化，再通过质粒转化方式导入宿主细胞的方式。转导。通过病毒将一个宿主的DNA转移到另一个宿主的细胞中而引起的基因重组现象。注射。用微量注射法把重组DNA导入。41. 以下为单糖的是_。 A葡萄糖 B果糖 C蔗糖 D麦芽糖 E半乳糖以下为单糖的是_。A葡萄糖B果糖C蔗糖D麦芽糖E半乳糖ABE42. 利用固体废物制备各种新形态的物质，是消除固体废物污染、使大量固体废物资源化的主要方法之一。( )A.错误B.正确参考答案：B43. 设计变量数就是( )。 a设计时所涉及的变量数；b约束数；c独立变量数与约束数的和； d独立变量数与约束数设计变量数就是()。a设计时所涉及的变量数；b约束数；c独立变量数与约束数的和；d独立变量数与约束数的差。D44. 专家预测，天然气、石油和煤炭等化石能源在21世纪开始的相当长时间里仍将在一次能源中唱主角，其中煤炭在今后相当长的时间内在我国一次能源结构中的主导地位不会发生太大的改变。( )A.错误B.正确参考答案：B45. 实验室的化学药品一定要标明其名称，以免误用。( )实验室的化学药品一定要标明其名称，以免误用。( )正确答案：对46. 能源分类也是相对的，随着科学技术的进步，污染能源也可变成为清洁能源。( )A.错误B.正确参考答案：B47. 固有分离因子是根据( )来计算的。它与实际分离因子的差别用( )来表示。固有分离因子是根据()来计算的。它与实际分离因子的差别用()来表示。汽液相平衡$级效率48. 对理想溶液，所有的超额性质均为零。( )对理想溶液，所有的超额性质均为零。()正确49. 某热电厂将产生的4.0MPa，400的过热蒸汽，经减压阀减至0.7MPa，240以后送给某工厂使用，由于管道存在阻力和散某热电厂将产生的4.0MPa，400的过热蒸汽，经减压阀减至0.7MPa，240以后送给某工厂使用，由于管道存在阻力和散热，蒸汽到用户的设备时压力只有0.5MPa，温度为152。试求蒸汽在减压阀和管道中的有效能损失。解查水蒸气性质表可得各状态的热力学数据如下。 状态 压力/Mpa 温度/ 焓/kJkg-1 熵/kJkg-1K-1 热电厂过热蒸汽 减压后蒸汽 用户使用蒸汽 环境(液态水) 4.0 0.7 0.5 0.1 400 240 152 25 3213.6 2932.2 2748.7 104.9 6.769 7.0641 6.8213 0.3674 环境温度为298K，有效能变化为 B=(H2-H1)-T0(S2-S1) 过热蒸汽的有效能 B=(3213.6-104.9)-298(6.769-0.3674)=1201kJkg-1 计算蒸汽经过减压阀的有效能变化 经减压后的有效能无法回收，即有效能损失为 蒸汽经过管道的有效能损失为 B=(2748.7-2932.2)-298(6.8213-7.0641) =-111.2kJkg-1 有效能损失 上述情况说明，有效能在减压阀中损失最大，在管道中只损失了9.3%，合计损失有效能40.1%。通常热电厂在计量用户蒸汽流量时，要考虑减压损失和散热这两项，因此须乘以一定的倍数，这是合情合理的。 50. DNA重组技术的整个过程包括几个方面的内容DNA重组技术的整个过程包括几个方面的内容DNA重组技术的整个过程包括以下方面的内容：目的基因DNA片段的获得；载体的选择；目的基因DNA片段与载体DNA分子相连接；重组DNA分子导入宿主细胞；筛选含重组DNA分子的宿主细胞；鉴定外源基因的表达产物。