福建师范大学21春《环境化学》离线作业一辅导答案97

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1、福建师范大学21春环境化学离线作业一辅导答案1. 水体中常见的吸附等温线有三类，能给出饱和吸附量的等温线是( )A.F型B.L型C.H型D.W型参考答案：C2. 对于任何实际过程，总有效能必_，总无效能必_。 A减少 B增加 C守恒对于任何实际过程，总有效能必_，总无效能必_。A减少B增加C守恒A$B3. 设计以猪心为原料，制备辅酶Q10的工艺设计以猪心为原料，制备辅酶Q10的工艺(1)制备方法一 工艺路线 工艺过程 提取把生产细胞色素C后的猪心残渣压干，放入回流罐中，加入1.6倍左右的乙醇一乙醚混合液(乙醇:乙醚=3:1)，加热回流提取30min，然后冷却至室温，用布过滤，收集滤液，滤渣反复

2、用乙醇-乙醚混合液提取23次，合并提取液。滤渣冲洗后做饲料用。 萃取把提取液移入蒸馏罐中，加热蒸馏浓缩到原来体积的1/10时，再加入适量的水和1/10体积的石油醚，搅拌均匀后静置分层，分取上层液。下层再以同量石油醚萃取23次，合并萃取液。将萃取液浓缩至黄色油状物。 除杂把黄色油状物用1倍量左右的丙酮溶解，盖好容器置于-10处过夜，滤除析出杂物，保留滤液。 层析把上述滤液移入蒸馏罐中，加热蒸除丙酮。等丙酮除去后，加入适量石油醚溶解，然后将溶解液经硅胶吸附柱层析。等层析完毕后，先用石油醚洗脱，除去杂质，再用10%乙醚-石油醚(体积/体积)混合液洗脱，收集黄色部分。最后蒸除石油醚，得黄色油状物。 结

3、晶把上述油状物移入搪瓷桶中，加入适量无水乙醇。加热溶解，然后趁热过滤，滤液静置结晶，再用无水乙醇溶解，静置结晶后可得精品。 (2)制备方法二 工艺路线 工艺过程 预处理提取细胞色素C后的猪心残渣移入搪瓷缸中，以水漂洗去除硫酸铵和脂肪，甩干备用。 皂化将以上处理好的猪心渣移入不锈钢回流罐中，加入焦没食子酸搅拌均匀，然后再加入2倍量体积的乙醇和适量的固体烧碱，搅拌溶解，配制成浓度约为10%(W/V)的醇碱溶液，然后迅速加热至沸，回流2530min。迅速冷却至室温。 萃取将冷却的皂化物倾入不锈钢萃取罐中，加入120号汽油适量，萃取3次，使萃取完全，合并萃取液，以水反复洗涤至中性。 减压浓缩将水洗后的

4、萃取液倾入减压浓缩罐中，然后浓缩至原体积的1/10左右。 除杂将浓缩液在低温条件下过滤除去析出的杂质(主要是胆固醇)，收集滤液。 层析将澄清滤液引入硅胶层析柱。先用120号汽油洗去杂质，用乙醚-汽油混合液(1:10，V/V)洗脱，收集黄色部分的洗脱液。 浓缩 将以上洗脱液倾入减压浓缩罐中，减压蒸除溶剂，得黄色油状物。于黄色油状物中加入适量无水乙醇，温热使溶解完全，趁热过滤。 结晶将滤液置于冰箱中使结晶完全，滤得结晶，在无水乙醇中结晶或经硅胶柱再次层析，可得纯度较高的辅酶Q10。 4. 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

5、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

6、理，真实气体的pVT性质是可以通过状态方程准确计算的。 5. 对于混合物系统，偏离性质中参考态是_。对于混合物系统，偏离性质中参考态是_。与研究态同温、同组成的理想气体混合物。6. 有一反应器用于某一级反应，今对该反应器进行脉冲实验，瞬时注入示踪剂，并计时，在出口处测得示踪剂浓度如下：有一反应器用于某一级反应，今对该反应器进行脉冲实验，瞬时注入示踪剂，并计时，在出口处测得示踪剂浓度如下：t/s020304050607080c(t)/kgm-303554210物料流量qv=0.1m3s-1。若该反应在CSTR中进行，在同样下，得=0.82，试求在上述实际反应器中所能得到的。 t/s 0 20 3

7、0 40 50 60 70 80 c(t)/kgm-3 0 3 5 5 4 2 1 0 20 tc(t) 0 60 150 200 200 120 70 0 800 xA=1-e-kt=1-e-0.113940=99% 7. 热力学第二定律告诉我们，熵产为零的过程，熵流也为零。( )热力学第二定律告诉我们，熵产为零的过程，熵流也为零。()错误8. 空气中臭氧不会造成污染，还会有利于臭氧层的形成。( )T.对F.错参考答案：F9. 现用一个单效蒸发器来浓缩某水溶液。已知蒸发器的加热面积为20m2，经测定：当加热蒸汽压力(表压)为294.3kPa，冷现用一个单效蒸发器来浓缩某水溶液。已知蒸发器的加

8、热面积为20m2，经测定：当加热蒸汽压力(表压)为294.3kPa，冷凝器的真空度为610mmHg，采用沸点进料，经过72min可得蒸发水分量3.6t，而蒸发器的散热损失为加热蒸汽放出热量的4%，各项温差损失为：=3.8，=2，=1。当地大气压力为101.3kPa。试求：已知饱和水蒸气的性质如下。压力/kPa2030101.3294.3395.6温度/60.166.5100132.6143.0汽化潜热(kJ/kg)2354.92333.72258.42170.02139.7根据热量衡算式得 (1) 由题意可知其为沸点进料t=t0，溶液比热容cc0， 则F(ct-c0t0)Fc0(t-t0)=0

9、。 已知QL=0.04DR，代入(1)式中，并整理得单位蒸汽消耗量 (2) 又因为饱和蒸气压ps=294.3kPa(表压)=294.3+101.3=395.6kPa(绝压)，根据ps绝压查得饱和温度Ts=143.0，汽化潜热R=2139.7kJ/kg=2139.7103J/kg；冷凝器真空度pk=610mmHg=81.3kPa，则冷凝器绝压pk=101.3-81.3=20kPa。 根据pk(绝压)查得Tk=60.1，则蒸发室二次饱和蒸汽温度 T=Tk+=60.1+1=61.1 根据T=61.1，用线性内插法查得二次蒸汽汽化潜热r=2351.6kJ/kg=2351.6103J/kg。把R、r值代

10、入式(2)求得 $由蒸发器传热速率方程得 (3) 已知冷凝器中二次蒸汽温度Tk，则 溶液沸点 t=Tk+=Tk+=60.1+3.8+2+1=66.9 则单位时间内蒸发的水分量为 将已知S=20m2及R、Ts值代入式(3)得 10. 冬季时一定流量的冷却水进入换热器的温度为10，离开换热器时的温度为70，可将油从120冷却至60。已知油侧的冬季时一定流量的冷却水进入换热器的温度为10，离开换热器时的温度为70，可将油从120冷却至60。已知油侧的对流给热系数为1000W/(m2)，水侧的对流给热系数为3000W/(m2)。冷、热流体呈逆流流动，其中冷却水走管程。夏季时冷却水的进口温度升至30，热

11、油的流量和进口温度不变，试求冷却水的流量应增加多少。假设流体在换热器内作湍流流动，管壁热阻和污垢热阻可以忽略不计。11. 精馏过程的不可逆性主要表现在( )、( )、( )方面。精馏过程的不可逆性主要表现在()、()、()方面。流体流动$传热$传质12. 中国已发现168种矿产，其中已探明储量的有153种，大致包括黑色金属矿产、有色金属矿产、稀有和稀土元素矿产、冶金辅助原料、化工原料非金属矿产、特种非金属矿产及建材等。( )A.错误B.正确参考答案：B13. 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14. 逆流吸收操作线的

12、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15. 为了使蒸发器更适合用于蒸发黏度较大、易结晶或结垢严重的溶液，并提高溶液循环速度以延长操作周期和减少清洗为了使蒸发器更适合用于蒸发黏度较大、易结晶或结垢严重的溶液，并提高溶液循环速度以延长操作周期和减少清洗次数，常采用_蒸发和_蒸发。列文$强制16. 设计安全的化学品，必须要搞清其分子作用机理。( )T.对F.错参考答案：T17. 环境意识中包括环境科学知识的内涵，而环境科学知识可以正确地指导人们的行为。( )A.错误B.正确参考答案：B18. 间接节能，即节能的组织和管理措施包括结构节能，管理节能和技术和工艺节能

13、。( )A.错误B.正确参考答案：B19. 在一定温度丁(但TTc)下，纯物质的饱和蒸气压只可以从诸如Antoine等蒸气压方程求得，而不能从已知常数的状态在一定温度丁(但TTc)下，纯物质的饱和蒸气压只可以从诸如Antoine等蒸气压方程求得，而不能从已知常数的状态方程(如PR方程)求出，因为状态方程有三个未知数(p，V，T)，只给定温度T，不可能惟一地确定p和V。错误因为纯物质的饱和蒸气压代表了气液平衡时的压力。由相律知，纯物质气液平衡状态时自由度为1，若已知T，其蒸气压就确定下来了。已知常数的状态方程中，虽然有p，V，T三个变量，但有状态方程和气液平衡准则两个方程，所以就能计算出一定温度

14、下的蒸气压。20. T1=303K的常温水，假如冷冻成T2=273K的冰，则制冷系数=|QL/WS|=T2/(T1-T2)。( )T1=303K的常温水，假如冷冻成T2=273K的冰，则制冷系数=|QL/WS|=T2/(T1-T2)。()错误21. 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

15、)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。 22. 比较容易发生盐碱化的土壤是( )A.地下水矿化度低的土壤B.蒸发量大于降水量的土壤C.地下水位较高的土壤D.酸性土壤参考答案：BC23. 多组分精馏中，关键组分是指( )的组分。多组分精馏中，关键组分是指()的组分。由设计者指定浓度或提出分离要求24. 稳定流动系统的焓变为零，熵变不为零。( )稳定流动系统的焓变为零，熵变不为零。()错误25. 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101

16、3kPa，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

17、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。26. 以没食子酸为原料合成3，4，5-三甲氧基苯甲醛有4条途径，试从反应条件、原料成本、环境保护等方面进行比较，从而以没食子酸为原料合成3，4，5-三甲氧基苯甲醛有4条途径，试从反应条件、原料成本、环境保护等方面进行比较，从而选择最优设计路线以没食子酸为原料的几条路线

18、中，(2)(3)(4)三条路线需用价格较为昂贵的硼烷或贵金属催化剂，有的还需使用三氯氧磷，存在劳动保护和腐蚀设备的问题，因此虽然收率较高，但不适合应用于大规模生产。相比之下，第(1)条路线工艺条件简单，收率较高，试剂价格便宜，因此得到大规模应用。第一条工艺路线为最优。 27. 分离因子表示任一分离过程所达到的( )，其定义为( )。分离因子表示任一分离过程所达到的( )，其定义为( )。正确答案：分离程度；分离程度；28. 下列不属于非蛋白类药物的是_。 A甾体激素 B糖皮质激素 C前列腺素 D维生素类药物下列不属于非蛋白类药物的是_。A甾体激素B糖皮质激素C前列腺素D维生素类药物D29. 不

19、属于木质素基本结构单元的是( )A.愈创木基型B.水杨醛型C.紫丁香基型D.对羟苯基型参考答案：B30. 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：C31. 某种形式能的品质取决于它向其他形式转化的能力。( )A.错误B.正确参考答案：B32. 下面关于土壤阳离子交换量不正确的是( )。A.阳离子电荷数越高，阳离子交换能力越强B.同价离子中，离子半径越大，阳离子交换能力越强C.pH值越低阳离子交换量越高D.土壤质地越细，阳离子交换量越高参考答案：C33. 酶蛋白和辅助因子结合形成的复合物称为_。酶蛋白和辅助因子结合形成的复合物称为_。

20、全酶34. 已知真实气体的纯组分逸度系数：，试根据热力学原理导出该关系亦可表达成：，式中Z=pV/RT，V为单位摩尔体积。已知真实气体的纯组分逸度系数：，试根据热力学原理导出该关系亦可表达成：，式中Z=pV/RT，V为单位摩尔体积。 35. 已知二元系统的T、xi，试画出用Peng-Robinson(PR)状态方程计算其平衡泡点的p，yi的框图，并作简要说明。Peng-Rob已知二元系统的T、xi，试画出用Peng-Robinson(PR)状态方程计算其平衡泡点的p，yi的框图，并作简要说明。Peng-Robinson方程的形式为：其中混合规则为：式中当i=j时，kij=0；当ij时，kij0

21、；逸度系数的表达式为：36. 3含正戊烷0.4(摩尔分数，下同)和正己烷0.6的混合液，以5000kgh-1流量连续加入一精馏塔进行分离。要求馏出液3含正戊烷0.4(摩尔分数，下同)和正己烷0.6的混合液，以5000kgh-1流量连续加入一精馏塔进行分离。要求馏出液含正戊烷0.98，釜液含正戊烷不大于0.03，求馏出液、釜液分别为多少?=720.4+860.6=80.4 F=D+W (1) FxF=DxD+WxW (2) 由(1)、(2)式得： 37. 使用放射源需经教师同意。( )使用放射源需经教师同意。( )正确答案：对38. 一般情况下，当水体DO_时，鱼类会死亡。A.8.0mg/LB.

22、4.0mg/LC.0D.4.0mg/L参考答案：B39. 证明vdW方程的对比态形式为。证明vdW方程的对比态形式为。证明 将方程式应用于临界点，并结合临界点的导数条件得 由后两个方程得 代入第一个方程式中得 将这些关系式代入vdW方程中，并经过数学整理后可以得到 即可以写成对比态的形式： 40. 四大能源是指：( )A.煤B.石油天然气C.水能D.风能参考答案：ABC41. 汞及其化合物挥发程度与( )关系不密切A.化合物的形态及在水中的溶解度B.表面吸附C.大气的相对湿度D.分子量参考答案：D42. 可持续发展实现的最根本措施是使( )保持同步与协调。参考答案：发展与环境43. 换热器设计

23、中，流体流径的选择：不洁净和易结构的流体宜走_；被冷却的流体宜走_；腐蚀性的流体宜走_换热器设计中，流体流径的选择：不洁净和易结构的流体宜走_；被冷却的流体宜走_；腐蚀性的流体宜走_；黏度大的液体或流量较小的流体宜走_。管内$管间$管内$管间44. 既满足当代人的需求，又不对后代人满足其自身需求的能力构成危害的发展，称为可持续发展。( )A.错误B.正确参考答案：B45. 开发推广洁净煤技术是我国以煤为主的能源生产和消费结构下解决环境问题的一个惟一和必然的选择。( )A.错误B.正确参考答案：B46. 甲烷由98.06kPa，300K压缩后冷却到98.06kPa，300K。若压缩过程耗功102

24、1.6kJ，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)。47. 制备水性聚氨酯时，不可用作扩链剂的是( )A.1，4-丁二醇B.乙二醇C.乙醇D.二乙烯三胺参考答案：C48. 有物质流就有能量流。( )A.错误B.正确参考答案：B49. 海洋中的微生物会被强烈的紫外线杀死，从而显著削弱生态系统食物链的基础，但不影响人类对海洋食物的需求。( )A.错误B.正确参考答案：A50. 对已不能满足使用或不再使用的闲置源，不得自行处理，特别是不能任意丢弃、掩埋和挪做他用，应妥善对已不能满足使用或不再使用的闲置源，不得自行处理，特别是不能任意丢弃、掩埋和挪做他用，应妥善保管，及时返回厂家或送城市放射性废物库。( )正确答案：对