酰化反应原理与实例解析
第四章酰化技术
本章教学设计
工作任务
通过本章的学习及本课程实训，完成以下三个方面的工作任务：
1. 围绕典型产品的生产过程,完成以羧酸、羧酸酯为酰化剂制备酰胺类产品；
2. 围绕典型药品生产过程，完成以酸酐、酰氯为酰化剂生产酰胺类产品；
3. 围绕典型药物的生产过程,完成用羧酸法、酯交换法、酸酐法、酰氯法生产酯类产品。
学习目标
1. 掌握羧酸、羧酸酯、酸酐、酰氯酰化剂的特点、适用范围、使用条件及其N- 酰化、酯化中的应用；
2. 掌握根据不同的被酰化物，正确选择酰化剂、反应条件的方法；
3. 掌握生产中操作及注意事项；
4. 掌握Friedel-Crafts 酰化反应的基本原理、影响因素以及在药物合成中的应用，在生产中的应用及注意事项；
5. 理解Hoesch 反应、Gattermann 反应、Vilsmeier 反应的用途、适用条件及在药物合
成中的应用；
6. 掌握活性亚甲基化合物α位C-酰化的原理、使用条件及在药物合成中的应用；
7. 了解新型酰化剂及其在医药科研、生产中的新技术与应用
学时安排
课堂教学10 学时
现场教学
6 学时
是
指从含氧的有机酸、无机酸或磺酸等分子中脱去羟基后所剩余的基团。 2． 反应通式
实训项目
项目一：对氯苯甲酰苯甲酸的制备 项目二：扑热息痛的制备 项目三：草酸二乙酯的制备
学习目标
掌握羧酸酰化剂、羧酸酯酰化剂的特点、适用范围、使用条件及其 N- 酰化中的应用；
掌握根据不同的被酰化物，正确选择酰化剂、反应条件的方法。 掌握生产中操作及注意事项
了解新型酰化剂及其在医药科研、生产中的新技术与应用
第四章 酰化技术
第一节 概述
一、酰化反应 1． 概念
酰化反应： 是指有机物分子中与氧、 氮、碳、硫等原子相连的氢被酰基取代的反应。 酰基
Z
（式中 RCOZ 为酰化剂， Z 代表 X ，OCOR ，OH ，OR ˊ,NHR ″等；SH 为被酰化物， S 代表
R ˊO 、R ″NH 、Ar 等。） O H ，OR ˊ
,NHR ″等；SH 为被酰化物， S 代表 R 二、常用酰化剂及其活性
★1 ．常用酰化剂 ：羧酸、羧酸酯、酸酐、酰氯等酰化剂的活性规律：当酰化剂（ RCOZ ）
中 R 基相同时，其酰化能力随 Z — 的离去能力增大而增加（即酰化剂的酰化能力随离去
基团的稳定性增加而增大） ★常用酰化试剂的酰化能力强弱顺序
：酰氯 >酸酐 > 羧酸
酯 > 羧酸 > 酰胺
三、酰化反应在化学制药中的应用 永久性酰化
制备含有某些官能团的药物
保护性酰化
第二节 N-酰化
常用酰化剂 ：羧酸酰化剂、羧酸酯酰化剂、酸酐酰化剂和酰氯酰化剂一、羧酸酰化剂 1. 反应过程
O
R C L
R'R''NH
O R C L HNR'R''
_ HL
O R C NR'R''
★2. 适用对象 羧酸是弱的酰化试剂，一般适用于酰化活性较强的胺类。
3. 反应条件及催化剂
（1） ）反应条件
酸过量 为了加速反应， 并使反应向生成酰胺的方向移动，
必须使反应物之一过量， 通常是
酸过量。
脱水 可用以下方法脱水 高温熔融脱水酰化法
适用于稳定铵盐的脱水，例如苯甲酸和苯胺加热到 225 ℃进行脱
水，可制得 N-苯甲酰苯胺。
反应精馏脱水法
主要用于乙酸与芳胺的
N- 酰化，例如，将乙酸和苯胺加热至沸腾，用
蒸馏法先蒸出含水乙酸，然后减压蒸出多余的乙酸，即可得 N- 乙酰苯胺。
溶剂共沸脱水法
主要用于甲酸（沸点 100.8 ℃）与芳胺的 N- 酰化反应。
（以上方法大多在较高温度下进行，因此，不适合热敏性酸或胺）
（2） ）催化剂
强酸作催化剂 适用于活性较强的胺类的酰化
O
O R C Z
SH
R C S
H
缩合剂作催化剂 适用于活性弱的胺类、热敏性的酸或胺类
常用的此类缩合剂有
★DCC （Dicyclohexylcarbodiimide ，二环己基碳二亚胺）
DIC （ D iisopropyl Carbodiimide,
二异丙基碳二亚胺）等。
DCC 是一个 良好的脱水剂 ，以 DCC 作脱水剂用羧酸直接酰化，条件温和，收率高， 在复杂结构的酰胺、半合成抗生素及多肽的合成中有较多的应用。
CH 2OCONHCH 2COOH
HO CH 2CHCOOC 2H 5
NH 2
DCC/HTF r.t.
HO
CH 2CHCOOC 2H 5
NHCOCH 2NHCOOCH 2
(83%)
Ph 3C
NH CH
S
CH 3
CH 3
DCC
Ph 3C NH
S
CH 3
CH 3
(67%)
O C
H N
OH
S
Me
COOCH N 2Ph
O
(27)
COOCH 2Ph
S CH 3
NH 2
N
Me RCOOH
DCC
r.t.
RCONH
N CH 3
O
COOH
O
COOH
二、羧酸酯酰化剂
反应过程
O
R C OR'
R''NH 2
O
R C OR'
OH
R C OR' 碱
O R C O R'
HNH 2R''
NHR''
NH 2R''
RCONHR'' R'O
1. 反应物活性 （1） ）对于羧酸酯（
RCOOR ˊ）
位阻 若酰基中 R 空间位阻大，则活性小电性 有吸电子取代基则活性高，易酰化。 离去基团的稳定性
离去基团越稳定，则活性越高
（2） ）对于胺类
胺的碱性 碱性越强，活性越高， 空间位阻
空间位阻越小，活性越高
（3））羧酸二酯与二胺类化合物，如果反应后能得到稳定的六元环，则反应易发生。
如哌拉西林等青霉素药物中间体乙基-2 ，3- 哌嗪二酮（6）催眠药苯巴比妥（Phenobarbital,7 ）等的合成。
O O
EtOH
C 2H5NHCH 2CH 2NH 2(COOC 2H 5)2
50
C2H5N NH
(6 )
2C 2H 5OH
C2H5C(COOC H )
O
H N C 1) EtONa
NH
O
H
C2H5 C N
Ph 2 5 2 2 2 2)HCl C O
Ph C N
H
( 7 ) O
2. 催化剂
（1 ）强碱作催化剂由于酯的活性较弱因此在反应中常用碱作为催化剂脱掉质子，以增加
胺的亲核性。
用的碱性催化剂有醇钠或更强的碱，如NaNH2 、n-BuLi 、LiAlH4 、Na 等
（2））反应物胺作催化剂过量的反应物胺也可起催化作用。
（3））催化剂的选择与反应物的活性有关反应物活性越高，则可选用较弱的碱催化；反之，则需用较强的碱催化。
（4））在此类酰化反应中还可加入BBr3 来提高酰化的收率。
EtONa/EtOH
CH3COCH 2COOC 2H5 PhCH2NH 2
CH3COCH 2CONHCH 2Ph
OH
COOCH 3
二甲苯OH
CONH N
N CH 3
S H
2N N 140 ,2h
N CH 3
S
O O
COOC 2H5 COOC 2H5NH 2
Cl
Na
120
O O
CONH
CONH
(8)
Cl
Cl
3. 活性酯
制备活性酯时主要考虑增加酯分子中离去基团的稳定性，以促使其离去CH3CH3
CH3COO C CH2O C
NHR
CH2 ( 9 ) NHR
PhCH2COO C
O2N N R O C
O 2N
N R ( 10)
RCOO NO 2O NO 2
( 11 ) ★4. 生产实例（头孢噻肟酸的合成）
N OCH3 S S
N C C S H N O N
H2N
+
O CH OCOCH
2 S 2 3
COOH
CH 3 COCH 3 /H 2 O Et 3 N
N
H 2 N
S
OCH 3
N
H
C C N
O
O
S
COOH
CH 2 OCOCH 3
将７—ACA 、水、丙酮加入反应体系中，降温，加入三乙胺、活性酯，反应至７－ACA 基本消失后，加有机酸酸，有头孢噻肟酸沉淀生成。操作注意事项
(1) 水和丙酮的配比
(2) 三乙胺用量及滴加速度
(3) 活性酯质量
(4) 终点检测
(5) 有机酸的种类及用量
(6) 温度控制
流程框图
7－ACA 水
丙酮
三乙胺活性酯
降温酯化终点检
测
产品（头孢噻肟酸）
过滤结晶
学习目标
掌握酸酐酰化剂、酰氯酰化剂的特点、适用范围、使用条件及其N- 酰化中的应用；
掌握根据不同的被酰化物，正确选择酰化剂、反应条件的方法。
掌握生产中操作及注意事项
了解新型酰化剂及其在医药科研、生产中的新技术与应用
第二节N- 酰化
三、酸酐酰化剂
1. 反应过程
酸或碱
(RCO) 2O R'R''H( ArNH 2 ) RCONR'R''( RCONHAr ) RCOOH
★2. 反应条件与催化剂
酸酐用量一般略高于理论量的5~10% （不可逆），最常用的酸酐是乙酸酐，通常在20~90 ℃可顺利进行反应（活性高）
溶剂
不另加溶剂被酰化的胺和酰化产物熔点不太高时
非水惰性有机溶剂被酰化的胺和酰化产物熔点较高时
水 被酰化的胺和酰化产物易溶于水（乙酰化速度比乙酸酐的水解速度快）
O
O
4. 混合酸酐
★特点
反应活性更强应用范围更广
位阻大或离去基团离去能力强
制备 混合酸酐由某些位阻大的羧酸与一些试剂作用制得
★5. 生产实例
（１）头孢拉定的生产
头孢拉定的合成是以双氢苯甘氨酸
(DHPC ）为原料，成盐后经两次缩合制成混酐，再与
7-ADCA 进行酰化反应，而后经水解、中和、结晶和精制等过程制得的。
反应过程
★3. 应用
脂肪族酸酐主要用于较难酰化的胺类（酸酐酰化能力强）
Ac 2O CH 3CH 2NHCH 2CH 2
H 2SO 4
CH CH NCH CH 3 2 2 2
COCH 3
环状的酸酐为酰化剂时，制得二酰亚胺类化合物
O C
(高温 )
O C
O C PhCH 2CHCOOH NH 2
Tol ,2h
N C CHCOOH CH 2Ph
(95%)
(２）对硝基―α―乙酰氨基苯乙酮（氯霉素中间体）的制备反应过程
O2N
O
CCH 2 NH 2·HCl + CH
3
COONa + (CH 3CO) 2 O
O2N
O
CCH 2 NH COCH
3
+ 2CH 3COOH + NaCl
操作过程
向乙酰化反应罐中加入母液
加入乙酸酐，搅拌均匀后，先慢后快地加入38% ～40% 的乙酸钠溶液。反应，测定反应终点
终点到达后，冷却
析出晶体，过滤、洗涤
甩干称重交缩合岗位
滤液回收乙酸钠
终点测定
取少量反应液，过滤，往滤液中加入碳酸氢钠溶液中和至碱性，在40℃左右加热后放置15min ，滤液澄清不显红色示终点到达，若滤液显红色或混浊，应适当补加乙酸酐和乙酸钠溶液，继续反应。
★反应条件及影响因素
PH 值
PH 过低，在酸的影响下反应物会进一步环合，PH 过高，不仅游离的氨基酮会发生双分子缩合，而且乙酰化物也会发生双分子缩合。
加料次序和加乙酸钠的速度
四、酰氯酰化剂
酰氯性质活泼，很容易与胺反应生成酰胺反应为不可逆）
反应过程
RCOCl R'NH 2(ArNH 2) RCONHR' (RCONHAr) HCl
1．反应条件
（1 ）加入碱性试剂以中和生成的氯化氢（防止氯化氢与胺反应成铵盐）
中和生成的氯化氢可采用三种形式
使用过量的胺反应
加入有机碱（同时起到催化作用）
加入无机碱
（2 ）反应采用的溶剂常常根据所用的酰化试剂而定
对于高级的脂肪酰氯
由于其亲水性差，而且容易分解，应在无水有机溶剂如氯仿、乙酸、苯、甲苯、乙醚、二
氯乙烷以及吡啶等中进行。吡啶既可做溶剂，又可中和氯化氢，还能促进反应，但由于其毒性
大，在工业上应尽量避免使用。
对于乙酰氯等低级的脂肪酰氯
由于其反应速度快，反应可以在水中进行。为了减少酰氯水解的副反应，常在滴加酰氯的
同时，不断滴加氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液或固体碳酸钠，始终控制反应体系的pH 值在7 ～8 左右
对于芳酰氯
芳酰氯的活性比低级的脂肪酰氯稍差，反应温度需要高一些，但一般不易水解，可以在强
碱性水介质中进行反应。
★2．应用
活性低的氨基的酰化
位阻大的胺以及热敏性物质的酰化
3. 生产实例
在干燥的反应器中加入DMA 、羟基－EPCP ，溶解后冷却，向其中加入7－ATCA 的DMA 溶液，反应得头孢哌酮酸。
向上述反应液中加入碳酸氢钠，缓慢升温反应。加盐酸调PH 值，结晶得头孢哌酮钠。
★4 ．生产操作控制方案
进料流量控制方案
FRC FRC
反应物 A 反应物 B
反应温度与夹套温度串接控制方案
物料
TRC
冷却剂
TRC
冷却剂
反应温度与冷却剂流量串接控制方案
物料
TRC
冷却剂
FRC
冷却剂
改变冷却剂控制温度方案
物料
TRC
冷却剂
冷却剂
学习目标
掌握Friedel-Crafts 酰化反应的基本原理、影响因素以及在药物合成中的应用；
理解Hoesch 反应、Gattermann 反应、Vilsmeier 反应的用途、适用条件及在药物合成中的应用；
掌握活性亚甲基化合物α位C-酰化的原理、使用条件及在药物合成中的应用。
掌握主要反应在生产中的应用及注意事项
一、芳烃的碳酰化
1. F riedel-Crafts 酰化反应
（１）基本原理
★Friedel-Crafts 酰化反应在三氯化铝或其他Lewis 酸（或质子酸）催化下，酰化剂与芳烃发生芳环上的亲电取代，生成芳酮的反应。
(RCO) 2O AlCl 3 RCOCl RCOOAlCl
2
O O
RCOCl AlCl 3 R C AlCl 4 R C AlCl 4
O
R C AlCl 4O AlCl4
C R
H
O AlCl 3
C R
HCl
★注意事项
①反应生成的酮和AlCl3 以络合物的形式存在，AlCl3 必须过量。酸酐酰化剂常用反应物摩
尔数 2 倍以上的AlCl3 催化；酰氯酰化剂常用反应物摩尔数 1 倍以上的AlCl3 催化。
②反应结束后，产物需经稀酸处理溶解铝盐，才能得到游离的酮。
★（２）主要影响因素
催化剂
常用的催化剂为AlCl3 、BF3 、SnCl4 、ZnCl2 等Lewis 酸以及液体HF 、多聚磷酸、H2SO4 、H3BO3 等质子酸。
被酰化物结构
当芳环上含有给电子基时，反应容易进行。因酰基的立体位阻比较大，所以酰基主要进
入给电子基的对位，对位被占，才进入邻位。
溶剂选择溶剂时，要注意溶剂对催化剂活性及酰基引入的位置也有影响：
用过量的低沸点芳烃作溶剂（回收）
用过量的酰化剂作溶剂
另外加入适当的溶剂（反应组分均不是液体时）
（3 ）酰化剂及其应用
①酸酐酰化剂常用的酸酐多数为二元酸酐，如丁二酸酐、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐及它们的衍生物。如苯与丁二酸酐反应最后可制得奈满酮。
O
AlCl 3
O
,1.5h
O
(CH 2)3COOH Zn Hg
O
C CH2CH2COOH
O PPA
②酰卤酰化剂酰卤中最常用的是酰氯
2 COCl AlCl 3
COPh
COPh
2HCl
③羧酸酰化剂羧酸可以直接作酰化剂，且当羧酸的烃基中有芳基取代时，可以进行分子内酰化得芳酮衍生物。
其反应难易与形成环的大小有关，一般由易到难的顺序是：六元环>五元环>七元环。
O O
C
98%H SO
COOH
2 4
130~140
(98%)
O
2. Hoesch 反应
★（1 ）概念：腈类化合物与氯化氢在Lewis 酸ZnCl2 催化下，与含羟基或烷氧基的芳烃进行反应，可生成相应的酮亚胺，再经水解得含羟基或烷氧基的芳香酮——是合成酚或酚醚类芳酮的一个重要方法。
（2 ）反应过程
HO
OH R C N HCl [ R C NH R C NH ]Cl
OH
C NH 2 HO Cl H2O
NH4Cl
HO
OH
COR
★（3 ）应用：适用于由间苯二酚、间苯三酚、酚醚以及某些杂环。腈化物中的R 可以是芳基、烷基、卤代烃基，其中以卤代烃基腈活性最强，可用于烷基苯、卤苯等活性低的芳环的
酰化。
催化剂一般用无水氯化锌，有时也用三氯化铝、三氯化铁等。
溶剂以无水乙醚最好，冰醋酸、氯仿-乙醚、丙酮、氯苯等也可使用。反应在低温下进
行。
OH OH
CH 3OH
CH 3
CH 3CN HCl HO OH ZnCl 2/Et 2O
HO
C NH HCl
OH
H2O
100
HO
C O
(85%)
OH
NH 2
Cl ClCH2 CN
BCl3/AlCl 3
HCl/H2O
Cl
NH 2
C CH 2Cl
O
(66%)
3. Gattermann 及Gattermann-Koch 反应(了解)
(1) G attermann 反应
ArH HCN HCl ZnCl2 ArCH NHHCl H2O ArCHO 改用无水Zn(CN)2 和HCl 来代替氰化氢和氯化氢，可用于烷基苯、酚、酚醚及某些杂环如吡咯、吲哚等的甲酰化。
(2) G attermann-Koch 反应用AlCl3 和氯化亚酮为催化剂，在芳烃中通入一氧化碳和氯化氢，使芳烃上引入甲酰基。
CO HCl CuCl/AlCl 3
CHO
该反应主要用于烷基苯、烷基联苯等具有推电子烷基的芳醛的合成（工业制法）。
4. Vilsmeier 反应
取代的甲酰胺在三氯氧磷作用下，在芳环上引入甲酰基的反应
（1））应用：用于活泼的芳环及某些多π电子的芳杂环
DMF/POCl3 (CH 3)2N H2
O (CH 3)2N CHO
（2））催化剂POCl3 及COCl2 、ZnCl2 、SOCl2 、Ac2O 、(COCl)2 等。氮取代甲酰胺可以是单取代或双取代烷基、芳烃基衍生物、N- 甲基甲酰基苯胺、N- 甲酰基哌啶等。
O
(CH 3)2N C R' N POCl3
COR'
N
R （R,R'为H 或烷基）R （3）改进的Vilsmeier 反应可制备某些芳酮和杂环芳酮类。
二、活性亚甲基化合物α-位C- 酰化
X
B CH2
X O X
RCOCl
CH R C CH
Y Y Y
（1））反应条件常用强碱（如
NaOR 、NaH 、NaNH2 等）作催化剂，可用镁在乙醇中（加少量的
CCl4 为活化剂）与活性亚甲基化合物反应，生成乙氧基镁盐[EtOMg+C —H(COOEt)2] ，再与酰化剂反应。
常用酰氯与酸酐为酰化试剂，羧酸、酰基咪唑等也有应用。
（2））应用制备β-二酮、β-酮酸酯、结构特殊的酮等类化合物
O
操作过程
1. 付—克酰化反应
（ 1）向反应器中迅速加入氯苯和无水三氯化铝，
（ 2）开动搅拌，油浴加热至
70 o C ，再缓慢加入邻苯二甲酸酐
③
，加料温度控制在
75~80 o C 之间 ④，
（ 3）加完后，继续在此温度下反应 2.5 小时，得透明红棕色粘稠液体，停止反应，自
然冷却。 2. 提取与精制
（ 1）酸化
（ 2）碱化
（ 3）酸化结晶
★注意事项
CH 3COCH 2COOEt
Na/Et 2O
CH 3COCHCOOEt
PhCOCl CH 3
COCHCOOEt
COPh
H 2O
CH 3COCH 2COPh
CO 2
EtOH
CH 3COCHCOOEt
COPh
NH 4Cl/H 2O 42
PhCOCH 2COOC 2H 5 (68~71%)
★三、应用实例
对氯苯甲酰苯甲酸的制备 反应过程
O O C C C
Cl
O Cl
AlCl 3
COOH
①反应中有氯化氢气体逸出，需在球形冷凝器顶端连接气体吸收装置
②邻苯二甲酸酐质量对收率影响较大，应采用熔点为130.5~131.5 o C 的原料。
③邻苯二甲酸酐加入速度应控制，过快反应剧烈，温度不易控制，大量氯化氢气体逸出，有冲料危险。
④反应应控制在75~80 o C 之间，过低反应不完全，太高反应物容易分解，影响产品质量和收率。
⑤酸化时酸度应控制在pH3 以下，否则可能有氢氧化铝一起析出。
学习目标
掌握羧酸、羧酸酯、酸酐、酰氯酰化剂的特点、适用范围、使用条件及其在酯化、中的
应用
掌握生产中操作及注意事项
了解新型酰化剂及其在医药科研、生产中的新技术与应用
第四节酯化反应
一、羧酸法
1．基本原理可逆平衡反应，反应式如下：
RCOOH R'OH RCOOR' H
O
2
①提高反应物活性，设法提高平衡常数；②打破平衡。
★2 ．影响因素
（1 ）醇和羧酸结构电性因素、位阻因素。
醇：伯醇〉仲醇〉叔醇〉苄醇、烯丙醇〉酚
羧酸：脂肪族羧酸〉芳酸。
脂肪酸：甲酸活性高，侧链越多，反应越困难。
芳酸：羧基的邻位连有给电子基活性降低；羧基的对位有吸电子基时反应活性相对增大。
O 2 N COOH
HOCH 2CH 2 NEt 2/ Xyl
137~145 O 2 N COOCH 2 CH 2NEt 2
(97.6%) （2）配料比
及操作特点
增大反应物（醇或酸）的配比，同时不断将反应生成的水或酯从反应系统中除去。
除去水的方法：
①加脱水剂，如浓硫酸、无水氯化钙、无水硫酸酮、无水硫酸铝。
②蒸馏除水，如直接加热、导入热的惰性气体、减压蒸馏等。
OH
CH3 (CH2) 3COOH OCO(CH 2) 3CH3
(77%)
170~180
HO
HO
③ 共沸脱水对
溶剂的要求：
a 共沸点应低于100 ℃；
b 共沸物中含水量尽可能高；
c 溶剂和水的溶解度应尽可能小。常用的有机溶剂有苯、甲苯、二甲苯等。优点：产品纯度好、收率高，不用回收催化剂。
C6H5
1) C
2H5OH/PhH/
C6H5
CH 3N
COOH 2)HCl(gas)
CH 3N HCl
COOC 2H5
（3 ）温度与催化剂
①质子酸
如浓硫酸、四氟硼酸、氯化氢气体、磷酸等无机酸及苯磺酸、对甲苯磺酸等有机酸。
NO 2 COOH C2 H5OH(过量)/conc.H 2SO4
回流,1.5h
NO 2COOC 2H5
核电站工作原理
核电站工作原理 它是以核反应堆来代替火电站的锅炉，以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量，来加热水使之变成蒸汽。蒸汽通过管路进入汽轮机，推动汽轮发电机发电。一般说来，核电站的汽轮发电机及电器设备与普通火电站大同小异，其奥妙主要在于核反应堆。 核电站除了关键设备——核反应堆外，还有许多与之配合的重要设备。以压水堆核电站为例，它们是主泵，稳压器，蒸汽发生器，安全壳，汽轮发电机和危急冷却系统等。它们在核电站中有各自的特殊功能。 主泵如果把反应堆中的冷却剂比做人体血液的话，那主泵则是心脏。它的功用是把冷却剂送进堆内，然后流过蒸汽发生器，以保证裂变反应产生的热量及时传递出来。 稳压器又称压力平衡器，是用来控制反应堆系统压力变化的设备。在正常运行时，起保持压力的作用；在发生事故时，提供超压保护。稳压器里设有加热器和喷淋系统，当反应堆里压力过高时，喷洒冷水降压；当堆内压力太低时，加热器自动通电加热使水蒸发以增加压力。 蒸汽发生器它的作用是把通过反应堆的冷却剂的热量传给二次回路水，并使之变成蒸汽，再通入汽轮发电机的汽缸作功。 安全壳用来控制和限制放射性物质从反应堆扩散出去，以保护公众免遭放射性物质的伤害。万一发生罕见的反应堆一回路水外逸的失水事故时，安全壳是防止裂变产物释放到周围的最后一道屏障。安全壳一般是内衬钢板的预应力混凝土厚壁容器。 汽轮机核电站用的汽轮发电机在构造上与常规火电站用的大同小异，所不同的是由于蒸汽压力和温度都较低，所以同等功率机组的汽轮机体积比常规火电站的大。 危急冷却系统为了应付核电站一回路主管道破裂的极端失水事故的发生，近代核电站都设有危急冷却系统。它是由注射系统和安全壳喷淋系统组成。一旦接到极端失水事故的信号后，安全注射系统向反应堆内注射高压含硼水，喷淋系统向安全壳喷水和化学药剂。便可缓解事故后果，限制事故蔓延。 注： 核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化。只有一些质量非常大的原子核像铀(yóu)、钍(tǔ)等才能发生核裂变。这些原子的原子核在吸收一个中子以后会分裂成两个或更多个质量较小的原子核，同时放出二个到三个中子和很大的能量，又能使别的原子核接着发生核裂
化学反应原理期末试题含答案
化学反应原理期末试题含答案 1.下列有关说法正确的是（） A.CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH＜0 B.NH3(g）＋HCl(g))=NH4Cl(s)室温下能自发进行，说明该反应的ΔH＜0 C.N2(g)＋3H2(g) 3(g)ΔH＜0，其他条件不变时升高温度，反应速率v(H2)和氢气的平衡转化率均增大 D.水的离子积常数K w随着温度的升高而增大，说明水的电离是放热反应 2．下列说法正确的是 A.将纯水加热至较高温度，K w变大、pH变小、呈酸性 B.常温下，将pH=4的醋酸溶液稀释后，溶液中所有离子的浓度均降低 C.向0.1 mol〃L-1醋酸溶液中加入少量冰醋酸，溶液的pH减小，醋酸电离程度变大 D.等体积、pH都为3的酸HA和HB分别与足量的Zn反应，HA放出的H2多， 说明HA的酸性小于HB 3. 分析下列硫燃烧时的能量变化图，判断有关热 化学方程式和说法正确的是( ) A．S(s，单斜)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝＋297.16 kJ〃mol－1 B．S(s，正交)===S(s，单斜) ΔH＝－0.33 kJ〃mol－1 C．S(s，正交)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－296.83 kJ〃mol－1 D．单斜硫的稳定性大于正交硫的稳定性 4. 在密闭容器中进行反应CH4(g)＋H2CO(g)＋3H2(g) ΔH>0，测得c(CH4)随 反应时间(t)的变化如图所示。下列判断中正确的是( ) A．10 min时，改变的外界条件可能是减小压强 B．0～5 min内，v(H2)＝0.1 mol〃(L〃min)－1 C．恒温下，缩小容器体积，平衡后c(H2)减小 D．12 min时，反应达平衡时，气体的平均摩尔质量不 再变化 5. CH4-CO2催化重整反应为： CH4(g)+ CO2(g) = 2CO(g) + 2H2(g) 。 已知：①C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ〃mol?1 ②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ〃mol?1 ③C(s)+ 1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ〃mol?1 则该催化重整反应的ΔH等于 A．-580 kJ〃mol?1 B．247 kJ〃mol?1 C．208 kJ〃mol?1 D．-430kJ〃mol?1 6. 向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C 和一定量的B 三种气体，一定条件下 发生如下反应：3A(g) ＋2C(g)，各物 质的浓度随时间变化如图所示[t0～t1阶段的 c(B)变化未画出]。下列说法中正确的是 A．若t1＝15s, A 的浓度变化表示t0～t1阶段的 平均反应速率为0.09 mol〃L－1〃s－1 B．t0～t1阶段,此过程中容器放出a kJ热量，该 反应的热化学方程式为：3A(g) ＋2C(g) ΔH＝－50a kJ〃mol－1
解析各种检测器原理、用途和作用
气相色谱仪-检测系统 1.热导检测器热导检测器 ( Thermal coductivity detector，简称TCD )，是应用比较多的检测器，不论对有机物还是无机气体都有响应。热导检测器由热导池池体和热敏元件组成。热敏元件是两根电阻值完全相同的金属丝(钨丝或白金丝)，作为两个臂接入惠斯顿电桥中，由恒定的电流加热。如果 热导池只有载气通过，载气从两个热敏元件带走的热量相同，两个热敏元件的温度变化是相同的，其电阻值变化也相同，电桥处于平衡状态。如果样品混在载气中通过测量池，由于样号气和载气协热导系数不同，两边带走的热量不相等，热敏元件的温度和阻值也就不同，从而使得电桥失去平衡，记录器上就有信号产生。这种检测器是一种通用型检测器。被测物质与载气的热导系数相差愈大，灵敏度也就愈高。此外，载气流量和热丝温度对灵敏度也有较大的影响。热丝工作电流增加—倍可使灵敏度提高3—7倍，但是热丝电流过高会造成基线不稳和缩短热丝的寿命。热导检测器结构简单、稳定性好，对有机物和无机气体都能进行分析，其缺点是灵敏度低。 2.气相色谱仪氢火焰离子化检测器 氢火焰离子化检测器(Flame Ionization Detector，FID) 简称氢焰检测器。它的主要部件是一个用不锈钢制成的离子室。离子室由收集极、极化极(发射极)、气体入口 及火焰喷嘴组成。在离子室下部，氢气与载气混合后通过喷嘴，再与空气混合点火燃烧，形成氢火焰。无样品时两极间离子很少，当有机物进入火焰时，发生离子化反应，生成许多离子。在火焰上方收集极和极化极所形成的静电场作用下，离子流向收集极形成离子流。离子流经放大、记录即得色谱峰。有机物在氢火焰中离子化反应的过程如下：当氢和空气燃烧时，进入火焰的有机物发生高温裂解和氧化反应生成自由基，自由基又与氧作用产生离子。在外加电压作用下，这些离子形成离子流，经放大后被记录下来。所产生的离子数与单位时间内进入火焰的碳原子质量有关，因此，氢焰检测器是一种质量型检测器。这种检测器对绝大多数有机物都有响应，其灵敏度比热导检测器要高几个数量级，易进行痕量
反应堆原理
核反应堆是核电站的心脏，它的工作原理是这样的： 原子由原子核与核外电子组成。原子核由质子与中子组成。当铀235的原子核受到外来中子轰击时，一个原子核会吸收一个中子分裂成两个质量较小的原子核，同时放出2—3个中子。这裂变产生的中子又去轰击另外的铀235原子核，引起新的裂变。如此持续进行就是裂变的链式反应。链式反应产生大量热能。用循环水(或其他物质)带走热量才能避免反应堆因过热烧毁。导出的热量可以使水变成水蒸气，推动气轮机发电。由此可知，核反应堆最基本的组成是裂变原子核＋热载体。但是只有这两项是不能工作的。因为，高速中子会大量飞散，这就需要使中子减速增加与原子核碰撞的机会；核反应堆要依人的意愿决定工作状态，这就要有控制设施；铀及裂变产物都有强放射性，会对人造成伤害，因此必须有可靠的防护措施。综上所述，核反应堆的合理结构应该是：核燃料＋慢化剂＋热载体＋控制设施＋防护装置。 还需要说明的是，铀矿石不能直接做核燃料。铀矿石要经过精选、碾碎、酸浸、浓缩等程序，制成有一定铀含量、一定几何形状的铀棒才能参与反应堆工作。 热堆的概念：中子打入铀－235的原于核以后，原子核就变得不稳定，会分裂成两个较小质量的新原子核，这是核的裂变反应，放出的能量叫裂变能；产生巨大能量的同时，还会放出2～3个中子和其它射线。这些中子再打入别的铀－235核，引起新的核裂变，新的裂变又产生新的中子和裂变能，如此不断持续下去，就形成了链式反应利用原子核反应原理建造的反应堆需将裂变时释放出的中子减速后，再引起新的核裂变，由于中子的运动速度与分子的热运动达到平衡状态，这种中子被称为热中子。堆内主要由热中子引起裂变的反应堆叫做热中子反应堆（简称热堆）。热中子反应堆，它是用慢化剂把快中子速度降低，使之成为热中子（或称慢中子），再利用热中子来进行链式反应的一种装置。由于热中子更容易引起铀－235等裂变，这样，用少量裂变物质就可获得链式裂变反应。慢化剂是一些含轻元素而又吸收中子少的物质，如重水、铍、石墨、水等。热中子堆一般都是把燃料元件有规则地排列在慢化剂中，组成堆芯。链式反应就是在堆芯中进行的。反应堆必须用冷却剂把裂变能带出堆芯。冷却剂也是吸收中子很少的物质。热中子堆最常用的冷却剂是轻水（普通水）、重水、二氧化碳和氦气。核电站的内部它通常由一回路系统和二回路系统组成。反应堆是核电站的核心。反应堆工作时放出的热能，由一回路系统的冷却剂带出，用以产生蒸汽。因此，整个一回路系统被称为“核供汽系统”，它相当于火电厂的锅炉系统。为了确保安全，整个一回路系统装在一个被称为安全壳的密闭厂房内，这样，无论在正常运行或发生事故时都不会影响安全。由蒸汽驱动汽轮发电机组进行发电的二回路系统，与火电厂的汽轮发电机系统基本相同。 轻水堆――压水堆电站自从核电站问世以来，在工业上成熟的发电堆主要有以下三种：轻水堆、重水堆和石墨汽冷堆。它们相应地被用到三种不同的核电站中，形成了现代核发电的主体。目前，热中子堆中的大多数是用轻水慢化和冷却的所谓轻水堆。轻水堆又分为压水堆和沸水堆。压水堆核电站压水堆核电站的一回路系统与二回路系统完全隔开，它是一个密闭的循环系统。该核电站的原理流程为：主泵将高压冷却剂送入反应堆，一般冷却剂保持在120～160个大气压。在高压情况下，冷却剂的温度即使300℃多也不会汽化。冷却剂把核燃料放出的热能带出反应堆，并进入蒸汽发生器，通过数以千计的传热管，把热量传给管外的二回路水，使水沸腾产生蒸汽；冷却剂流经蒸汽发生器后，再由主泵送入反应堆，这样来回循环，不断地把反应堆中的热量带出并转换产生蒸汽。从蒸汽发生器出来的高温高压蒸汽，推动汽轮发电机组发电。做过功的废汽在冷凝器中凝结成水，再由凝结给水泵送入加热器，重新加热后送回蒸汽发生器。这就是二回路循环系统。压水堆由压力容器和堆芯两部分组成。压力容器是一个密 封的、又厚又重的、高达数十米的圆筒形大钢壳，所用的钢材耐高温高压、耐腐蚀，用来推
鲁科版化学反应原理期末测试题
高二上学期教学检测题化学 第Ⅰ卷（选择题，共47分） 一、选择题（每题只有一项符合题意，每题2分，共14分） 1．下列物质中属于弱电解质的是() A．NH3B．BaSO4 C．CH3COOH D．CH3COONH4 2．下列溶液中导电性最强的是() A．5L 0.1mol / L NH3·H2O B．5L 0.1mol / L 盐酸 C．0.1L 0.1mol / L H3PO4溶液 D．0.1L 0.1mol / L Ba(OH)2溶液 3．能使水的电离平衡右移，且水溶液显酸性的微粒是( ) A．Al3＋B．OH－ C．H＋D．HCO3－ 4．已知：（1）Zn（s）+ 1/2O2（g）= ZnO(s)，ΔH = -350 kJ·mol-1， （2）2Ag(s) + 1/2O2（g）= Ag2O(s)，ΔH = -25 kJ·mol-1，则Zn（s）+ Ag2O(s) = ZnO(s) + 2Ag(s)的ΔH等于（） A．-375 kJ·mol-1B．-325 kJ·mol-1 C．+375 kJ·mol-1D．+325 kJ·mol-1 5．下列有关问题，与盐的水解有关的是() ①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属中的除锈剂②用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶 液可作泡沫灭火剂③草木灰与铵态氮肥不能混合施用④实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞⑤Al2S3不能通过溶液中的反应制取 A．①②③B．②③④C．①④⑤D．①②③④⑤ 6．下列各组离子在溶液中能大量共存的是() A．Al3＋、Na＋、HCO3－、[Al(OH)4]－ B．Ca2＋、HCO3－、Cl－、K＋
【化学】培优易错试卷化学反应原理辅导专题训练附答案
【化学】培优易错试卷化学反应原理辅导专题训练附答案 一、化学反应原理 1．人体血液里Ca2＋的浓度一般采用mg·cm-3来表示。抽取一定体积的血样，加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液，可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀，将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4)，再用KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca2+的浓度。 （配制KMnO4标准溶液）如图是配制50mL KMnO4标准溶液的过程示意图。 （1）请你观察图示判断，其中不正确的操作有__________(填序号)。 （2）如果用图示的操作配制溶液，所配制的溶液浓度将__________(填“偏大”或“偏小”)。 （测定血液样品中Ca2＋的浓度）抽取血样20.00mL，经过上述处理后得到草酸，再用 0.020mol·L－1 KMnO4溶液滴定，使草酸转化成CO2逸出，这时共消耗12.00mL KMnO4溶液。（3）已知草酸跟KMnO4溶液反应的离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn x++10CO2↑+8H2O则方程式中的x=__________。 （4）经过计算，血液样品中Ca2+的浓度为__________mg·cm-3。 【答案】②⑤偏小2 1.2 【解析】 【分析】 (1)根据图示分析配制一定物质的量浓度的溶液的操作正误； (2)根据仰视刻度线，会使溶液体积偏大判断； (3)根据电荷守恒进行分析； (4)根据滴定数据及钙离子与高锰酸钾的关系式计算出血液样品中Ca2+的浓度。 【详解】
(1)由图示可知②⑤操作不正确，②不能在量筒中溶解固体，⑤定容时应平视刻度线，至溶液凹液面与刻度线相切； (2)如果用图示的操作配制溶液，由于仰视刻度线，会使溶液体积偏大，所配制的溶液浓度将偏小； (3)根据电荷守恒，(-1×2)+(+1×6)=+x×2，解得，x=2，草酸跟KMnO 4反应的离子方程式为：2MnO 4-+5H 2C 2O 4+6H +═2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O ； (4)血样20.00mL 经过上述处理后得到草酸，草酸消耗的消耗的高锰酸钾的物质的量为：0.020mol/L×0.012L=2.4×10-4mol ，根据反应方程式2MnO 4- +5H 2C 2O 4+6H +═2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O ，及草酸钙的化学式CaC 2O 4，可知： n(Ca 2+)=n(H 2C 2O 4)=52n(MnO 4-)=2.5×2.4×10-4mol=6×10-4mol ，Ca 2+的质量为：40g/mol×6×10- 4mol=0.024g=24mg ，钙离子的浓度为：324mg 20cm =1.2mg/cm 3。 【点睛】 要学会配制一定物质的量浓度溶液的常见误差分析的基本方法：紧抓c=n V 分析，如：用量筒量取浓硫酸倒入小烧杯后，用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液转移至小烧杯中，用量筒量取液体药品，量筒不必洗涤，因为量筒中的残留液是量筒的自然残留液，在制造仪器时已经将该部分的体积扣除，若洗涤并将洗涤液转移到容量瓶中，导致n 偏大，所配溶液浓度偏高；再如：配制氢氧化钠溶液时，将称量好的氢氧化钠固体放入小烧杯中溶解，未冷却立即转移到容量瓶中并定容，容量瓶上所标示的使用温度一般为室温，绝大多数物质在溶解或稀释过程中常伴有热效应，使溶液温度升高或降低，从而影响溶液体积的准确度，氢氧化钠固体溶于水放热，定容后冷却至室温，溶液体积缩小，低于刻度线，导致V 偏小，浓度偏大，若是溶解过程中吸热的物质，则溶液浓度偏小等。 2．茶叶中的茶多酚是一种天然抗氧化剂（其抗氧化能力是 VC 的 5～10 倍），它易溶于水、乙醇、乙酸乙酯，难溶于氯仿。在酸性介质中，茶多酚能将 Fe 3+还原为 Fe 2+，Fe 2+与 K 3Fe (CN )6生成的深蓝色配位化合物 KFe[Fe(CN)6]对特定波长光的吸收程度（用光密度值 A 表示）与茶多酚在一定浓度范围内成正比。A 与茶多酚标准液浓度的关系如图 1 所示： 某实验小组设计如下实验流程从茶叶中提取茶多酚：
各种仪器分析的基本原理
紫外吸收光谱UV 分析原理：吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁 谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化 提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息 荧光光谱法FS 分析原理：被电磁辐射激发后，从最低单线激发态回到单线基态，发射荧光 谱图的表示方法：发射的荧光能量随光波长的变化 提供的信息：荧光效率和寿命，提供分子中不同电子结构的信息 红外吸收光谱法IR 分析原理：吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁 谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化 提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率 拉曼光谱法Ram 分析原理：吸收光能后，引起具有极化率变化的分子振动，产生拉曼散射 谱图的表示方法：散射光能量随拉曼位移的变化 提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率 核磁共振波谱法NMR 分析原理：在外磁场中，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁 谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化 提供的信息：峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数，提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息 电子顺磁共振波谱法ESR 分析原理：在外磁场中，分子中未成对电子吸收射频能量，产生电子自旋能级跃迁 谱图的表示方法：吸收光能量或微分能量随磁场强度变化 提供的信息：谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数，提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息质谱分析法MS 分析原理：分子在真空中被电子轰击，形成离子，通过电磁场按不同m/e分离 谱图的表示方法：以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化 提供的信息：分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度，提供分子量，元素组成及结构的信息
反馈控制
反馈控制 摘要：反馈控制是控制论中的灵魂，在我们的现实生活中，反馈控制的应用也是无处不在的。小到日常生活用品，大到人的思想、行为、我们赖以生存的环境都处在反馈控制体系中。关键词：反馈控制日常生活物极必反、盛极必衰自身与反馈 一、基本概念 反馈泛指发出的事物返回发出的起始点并产生影响，指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入，进而影响系统功能的过程，即将输出量通过恰当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程。反馈可分为负反馈和正反馈。前者使输出起到与输入相反的作用，使系统输出与系统目标的误差减小，系统趋于稳定；后者使输出起到与输入相似的作用，使系统偏差不断增大，使系统振荡，可以放大控制作用。对负反馈的研究是控制论的核心问题。 任何控制系统都是由施控和受控两个子系统所构成。由于干扰信息的作用，受控系统的输出状态往往会偏离目标，由此形成的偏差信息恰是反馈控制的依据。反馈控制原理描述为：施控系统把依据偏差信息调整后的输入信息转换为控制信息，控制信息作用于受控系统后产生的结果通过反馈通道被返送到原输入端，并对信息的再输入产生影响，从而减少或消除系统偏差，使受控系统的运行状态维持在一个给定(或容许)的偏差范围内，以此提高受控系统运行过程中的稳定性，实现受控系统的行为、活动、功能和结果的理想化。其中，施控系统施加控制作用，接收反馈信息；而受控系统接受控制作用，提供反馈信息。从施控系统到受控系统是传递信息的正向通道，反过来为反向通道，它们一起构成了闭环反馈控制系统。 在控制系统中我们的首要任务是保证系统的稳定性，这恰恰是反馈系统在起作用；在现实生活中，我们更是要求我们的社会能达到一种稳定和谐的局面，因此，“反馈”在我们的生活中起到的作用是我们不能忽视的。 二、反馈在日常生活中的应用 冰箱是现在家家户户都能使用到的电器之一，而我们所学到的反馈原理在这普通的生活用品中就能体现出来。我们使用冰箱制冷,由于外界温度较高,冰箱向外界释放热量,冰箱内温度会朝着我们制定的度数降低,而外壳温度会越来越高,一段时间后,当冰箱内的温 度达到所设置的度数后,冰箱会进行自动调节,让温度不再进一步地降低。这便是反馈调节。还有洗衣机，这也是我们现代人不可或缺的生活用品，我们在家里使用洗衣机时会设置一个注水量，启动机器后，水开始注入机桶，在未达到注水量前，机器会产生动力驱动水位上升，然而水位上升至设置量后，反馈调节便开始了，洗衣机停止注水工作。只要用一双发现在眼睛去看生活，我们所学习到的书本知识在现实生活中的应用无处不在。 三、自身与反馈 在反馈控制中，我们遇到的调节活动输出的反馈信息与原输入信息的关系常常分为两种：一种是反馈信息与原输出信息相同，另一种则是在二者之间存在一种相反的作用，而后者实际上是一种负反馈现象。在我们的生活中，常常会出现一些实际结果与我们预期的结果大相径庭的事，比如我们现在找工作。有的同学很优秀，成绩很好，还是学生干部，在学校的时候年年都能评优秀，在找工作的时候这些学生理所当然的很占优势，可是有的时候结果
核电站的工作原理和结构
核电站的工作原理和结构 热堆的概念中子打入铀－235的原于核以后，原子核就变得不稳定，会分裂成两个较小质量的新原子核，这是核的裂变反应，放出的能量叫裂变能；产生巨大能量的同时，还会放出2～3个中子和其它射线。这些中子再打入别的铀－235核，引起新的核裂变，新的裂变又产生新的中子和裂变能，如此不断持续下去，就形成了链式反应利用原子核反应原理建造的反应堆需将裂变时释放出的中子减速后，再引起新的核裂变，由于中子的运动速度与分子的热运动达到平衡状态，这种中子被称为热中子。堆内主要由热中子引起裂变的反应堆叫做热中子反应堆（简称热堆）。热中子反应堆，它是用慢化剂把快中子速度降低，使之成为热中子（或称慢中子），再利用热中子来进行链式反应的一种装置。由于热中子更容易引起铀－235等裂变，这样，用少量裂变物质就可获得链式裂变反应。慢化剂是一些含轻元素而又吸收中子少的物质，如重水、铍、石墨、水等。热中子堆一般都是把燃料元件有规则地排列在慢化剂中，组成堆芯。链式反应就是在堆芯中进行的。反应堆必须用冷却剂把裂变能带出堆芯。冷却剂也是吸收中子很少的物质。热中
子堆最常用的冷却剂是轻水（普通水）、重水、二氧化碳和氦气。核电站的内部它通常由一回路系统和二回路系统组成。反应堆是核电站的核心。反应堆工作时放出的热能，由一回路系统的冷却剂带出，用以产生蒸汽。因此，整个一回路系统被称为“核供汽系统”，它相当于火电厂的锅炉系统。为了确保安全，整个一回路系统装在一个被称为安全壳的密闭厂房内，这样，无论在正常运行或发生事故时都不会影响安全。由蒸汽驱动汽轮发电机组进行发电的二回路系统，与火电厂的汽轮发电机系统基本相同。轻水堆――压水堆电站自从核电站问世以来，在工业上成熟的发电堆主要有以下三种：轻水堆、重水堆和石墨汽冷堆。它们相应地被用到三种不同的核电站中，形成了现代核发电的主体。目前，热中子堆中的大多数是用轻水慢化和冷却的所谓轻水堆。轻水堆又分为压水堆和沸水堆。压水堆核电站压水堆核电站的一回路系统与二回路系统完全隔开，它是一个密闭的循环系统。该核电站的原理流程为：主泵将高压冷却剂送入反应堆，一般冷却剂保持在120～160个大气压。在高压情况下，冷却剂的温度即使300℃多也不会汽化。冷却剂 把核燃料放出的热能带出反应堆，并进入蒸汽发生器，通过数以千计的传热管，把热量传给管外的二回路水，
化学反应原理综合试题解题策略
题型1 化学反应原理综合试题解题策略 角度1化学能与热能、电能的相互转化综合判断与计算[题型解读]化学能与热能、电能的相互转化是高考的必考热点内容。试题形式常与能量图像，电化学装置图为背景进行综合考查，一般难度中档。 近几年高考的命题角度主要有①根据能量图像判断焓变ΔH；②结合盖斯定律进行ΔH计算或书写热化学方程式；③结合背景材料或装置图示进行原电池原理、电解原理的问题分析；④书写一定背景下的电极反应式；⑤一定条件的电化学计算等。预测2016年高考命题不会超出上述命题角度，特别是盖斯定律的应用和一定背景的电极反应式的书写仍会是命题的热点。 (1)(2015·菏泽一模)(3分)甲醇是重要的可再生燃料。已知在常温常压下： 2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1 275.6 kJ/mol 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566.0 kJ/mol H2O(g)===H2O(l)ΔH＝－44.0 kJ/mol 则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_____________________________________________________________。 (2)(2015·泰安二模)(19分)氧化还原反应与生产、生活、科技密切相关。请回答下列问题： ①银制器皿日久表面变黑是因为表面生成了Ag2S的缘故，该现象属于________腐蚀。如果加入一定浓度硝酸将发生反应3Ag2S＋8HNO3===6AgNO3＋3S↓＋2NO↑＋4H2O，同时Ag与硝酸反应生成AgNO3、NO、H2O，当生成22.4 mL的气体时，参加反应硝酸的物质的量为________。
人教版选修四《化学反应原理》期末试卷及答案分析
《化学反应原理》期末试卷 第I卷（选择题共41分） 一、选择题（本题包括10个小题，每小题2分，共20分，每小题只有一个答案符合题意） 1．以油类为溶剂的防锈漆称为油基防锈漆，由于环保方面的原因，目前要推广使用水基防锈漆，但水基漆较易溶解O2，在干燥之前易导致金属表面产生锈斑，为此要在水基漆中加入缓蚀剂，以下可作为缓蚀剂添加的是（） A．KMnO4 B．NaNO2 C．FeCl3 D．HNO3 2．下列说法中，正确的是（） A．饱和石灰水中加入一定量生石灰，温度明显升高，所得溶液的 pH 会增大 B．在测定BaSO4沉淀的量前，先洗涤BaSO4沉淀，洗涤剂选择水或稀硫酸时的效果相同C．AgCl 悬浊液中加入 KI 溶液，白色沉淀变成黄色，证明此条件下 K sp(AgCl) > K sp(AgI) D．加水稀释酸溶液时，所有离子的浓度都降低 3．广义的水解观认为：无论是盐的水解还是非盐的水解，其最终结果是反应中各物质和水分别解离成两部分，然后两两重新组合成新的物质。根据上述信息，下列说法不正确的是（） A．CaO2的水解产物是Ca(OH)2和H2O2 B．PCl3的水解产物是HClO和PH3 C．NaClO的水解产物之一是HClO D．Mg3N2的水解产物是两种碱性物质 4．t 0 C时，水的离子积为K w，该温度下混合可溶性一元酸HA与一元碱BOH溶液。 下列有关混合液的关系式中，可确认溶液一定呈中性的是（） A．pH = 7 B．c(A-) > c(B+) C．c (OH-) = D．c(H+)-c(OH-) = c(A-)-c(B+) 5．有关下列装置图中的叙述正确的是（） A．这是电解NaOH溶液的装置 B．这是一个原电池装置，利用该装置可长时间的观察到Fe(OH)2沉淀的颜色 C．Pt为正极，其电极反应为：O2＋2H2O ＋4e－＝4OH－ D．这是一个原电池装置，Pt为负极，Fe为正极
压水堆核电站工作原理简介
压水堆核电站工作原理简介 核反应堆是核电动力装置的核心设备，是产生核能的源泉。在压水反应堆中，能量主要来源于热中子与铀-235核发生的链式裂变反应。 裂变反应是指一个重核分裂成两个较小质量核的反应。在这种反应中，核俘获一个中子并形成一个复合核。复合核经过很短时间（10-14s）的极不稳定激化核阶段，然后开裂成两个主要碎片，同时平均放出约2.5个中子和一定的能量。一些核素，如铀-233、铀-235、钚-239和钚-241等具有这种性质，它们是核反应堆的主要燃料成分。铀-235的裂变反应如图1.3-1所示。 对于铀-235与热中子的裂变反应来说，目前已发现的裂变碎片有80多种，这说明是以40种以上的不同途径分裂。 在裂变反应中，俘获1个中子会产生2～3个中子，只要其中有1个能碰上裂变核，并引起裂变就可以使裂变继续进行下去，称之为链式反应。 由于反应前后存在质量亏损，根据爱因斯坦相对论所确定的质量和能量之间的关系，质量的亏损相当于系统的能量变化，即ΔE＝Δmc2。对铀-235来说，每次裂变释放出的能量大约为200Mev（1兆电子伏=1.6×10-13焦耳）。这些能量除了极少数（约2％）随裂变产物泄露出反应堆外，其余（约98％）全部在燃料元件内转化成热能，由此完成核能向热能的转化。 水作为冷却剂，用于在反应堆中吸收核裂变产生的热能。高温高压的一回路水由反应堆冷却剂泵送到反应堆，由下至上流动，吸收堆内裂变反应放出的热量后流出反应堆，流进蒸汽发生器，通过蒸汽发生器的传热管将热量传递给管外的二回路主给水，使二回路水变成蒸汽，而一回路水流出蒸汽发生器后再由反应堆冷却剂泵重新送到反应堆。如此循环往复，形成一个封闭的吸热和放热的循环过程，构成一个密闭的循环回路，称为一回路冷却剂系统。 蒸汽发生器产生的饱和蒸汽由主蒸汽管道首先送到汽轮机的高压阀组以调节进入高压缸的蒸汽量，从高压阀组出来的蒸汽通过四根环形蒸汽管道进入高压缸膨胀做功，将蒸汽的热能转变为汽轮机转子旋转的机械能。在膨胀过程中，从高压缸前后流道不同的级后抽取部分蒸汽分别送入高压加热系统和辅助蒸汽系统。高压缸的排气一部分送往4号低压加热器用于加热凝结水，大部分通过四根管道排往位于低压缸两侧的四台汽水分离再热器，在这里进行汽水分离，并由新蒸汽对其进行再热。从汽水分离再热器出来的过热蒸汽经四根管道送入四台低压缸内膨胀做功，从四台低压缸前后流道抽取部分蒸汽分别送往3号、2号和1号低
人教版选修4《化学反应原理》期末测试题
化学反应原理期末测试题 测试时间：120分钟试卷满分：100分 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 一、单项选择题（本题包括16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题） 1．废弃的电子产品称为电子垃圾，其中含铅、汞等有害物质、危害严重。下列对电子垃圾处理应予提倡的是（） ①将电子垃圾掩埋地下②改进生产工艺，减少有害物质使用③依法要求制造商回收废旧电子产品④将电子垃圾焚烧处理 A．①③B．②④C．②③D．①④ 2．下列实验指定使用的仪器必须预先干燥的是（） ①中和热测定中所用的小烧杯②中和滴定中所用的滴定管③配制一定物质的量浓度溶液中所用的容量瓶④喷泉实验中用于收集氨气的烧瓶 A．①②B．②③C．①④D．③④ 3．在一定温度下，可逆反应2A (g)+B (g) C (g)+D (g)达到平衡的标志是（） A．C的生成速率和B的消耗速率相等 B．v正(A)=2v正(B) C．2v正(A)=v逆(B) D．反应混合物中A、B、C、D的浓度不再发生变化 4．某混合溶液中所含离子的浓度如下表，则M离可能为（） 所含离子NO3－SO42－H+M 浓度/（mol·L－1） 2 1 2 1 A．Cl－B．Ba2+C．F－D．Mg2+ 5．强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为：H+(aq)+OH－(aq)==H2O ( l ) ΔH=－57.3 kJ / mol，分别向1 L 0.5 mol / L的NaOH溶液中加入：①稀醋酸；②浓硫酸；③稀硝酸，恰好完全反应时热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，它们的关系正确的是（） A．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3B．ΔH1＞H3＞ΔH2 C．ΔH1＝ΔH2＝ΔH2D．ΔH1＜ΔH3＜ΔH2 6．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是（） A．对熟石灰的悬浊液加热，悬浊液中固体质量增加 B．实验室中常用排饱和食盐水的方式收集氯气 C．打开汽水瓶，有气泡从溶液中冒出 D．向稀盐酸中加入少量蒸馏水，盐酸中氢离子浓度降低 7．下列叙述中，正确的是（） ①锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量CuSO4溶液能提高反应速率②镀层破损后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（铁锡的铁）更易腐蚀③电镀时应把镀件置于电解槽的阴极④冶炼铝时，把氧化铝加热成为熔融体后电解⑤钢铁表面常易腐蚀生成Fe2O3·n H2O A．①②③④⑤B．①③④⑤C．①③⑤D．②④ 8．2006年，科学家们发明了一种能够给电子设备提供动力的生物电池。该电池包括两个涂覆着酶的电极，它们
化学反应原理试卷及答案分析
《化学反应原理》 第I卷（选择题共41分） 一、选择题（本题包括10个小题，每小题2分，共20分，每小题只有一个答案符合题意） 1．以油类为溶剂的防锈漆称为油基防锈漆，由于环保方面的原因，目前要推广使用水基防锈漆，但水基漆较易溶解O2，在干燥之前易导致金属表面产生锈斑，为此要在水基漆中加入缓蚀剂，以下可作为缓蚀剂添加的是（） A．KMnO4B．NaNO2C．FeCl3D．HNO3 2．下列说法中，正确的是（） A．饱和石灰水中加入一定量生石灰，温度明显升高，所得溶液的pH 会增大 B．在测定BaSO4沉淀的量前，先洗涤BaSO4沉淀，洗涤剂选择水或稀硫酸时的效果相同 C．AgCl 悬浊液中加入KI 溶液，白色沉淀变成黄色，证明此条件下K sp(AgCl) > K sp(AgI) D．加水稀释酸溶液时，所有离子的浓度都降低 3．广义的水解观认为：无论是盐的水解还是非盐的水解，其最终结果是反应中各物质和水分别解离成两部分，然后两两重新组合成新的物质。根据上述信息，下列说法不正确的是（） A．CaO2的水解产物是Ca(OH)2和H2O2 B．PCl3的水解产物是HClO和PH3 C．NaClO的水解产物之一是HClO D．Mg3N2的水解产物是两种碱性物质4．t 0 C时，水的离子积为K w，该温度下混合可溶性一元酸HA与一元碱BOH溶液。下列有关混合液的关系式中，可确认溶液一定呈中性的是（） A．pH = 7 B．c(A-) > c(B+) C．c (OH-) = D．c (H+)-c(OH-) = c(A-)-c(B+) 5．有关下列装置图中的叙述正确的是（） A．这是电解NaOH溶液的装置 B．这是一个原电池装置，利用该装置可长时间的观察到Fe(OH)2沉淀的颜色
常见的化学成分分析方法及其原理98394
常见的化学成分分析方法 一、化学分析方法 化学分析从大类分是指经典的重量分析和容量分析。重量分析是指根据试样经过化学实验反应后生成的产物的质量来计算式样的化学组成，多数是指质量法。容量法是指根据试样在反应中所需要消耗的标准试液的体积。容量法即可以测定式样的主要成分，也可以测定试样的次要成分。 重量分析 指采用添加化学试剂是待测物质转变为相应的沉淀物，并通过测定沉淀物的质量来确定待测物的含量。 容量分析 滴定分析主要分为酸碱滴定分析、络合滴定分析、氧化还原滴定分析、沉淀滴定分析。 酸碱滴定分析是指以酸碱中和反应为原理，利用酸性标定物来滴定碱性物质或利用碱性标定物来滴定酸性待测物，最后以酸碱指示剂（如酚酞等）的变化来确定滴定的终点，通过加入的标定物的多少来确定待测物质的含量。 络合滴定分析是指以络合反应（形成配合物）反应为基础的滴定分析方法。如EDTA与金属离子发生显色反应来确定金属离子的含量等。络合反应广泛地应用于分析化学的各种分离与测定中，如许多显色剂，萃取剂，沉淀剂，掩蔽剂等都是络合剂，因此，有关络合反应的理论和实践知识，是分析化学的重要内容之一。 氧化还原滴定分析：是以溶液中氧化剂和还原剂之间的电子转移为基础的一种滴定分析方法。氧化还原滴定法应用非常广泛，它不仅可用于无机分析，而且可以广泛用于有机分析，许多具有氧化性或还原性的有机化合物可以用氧化还原滴定法来加以测定。通常借助指示剂来判断。有些滴定剂溶液或被滴定物质本身有足够深的颜色，如果反应后褪色，则其本身就可起指示剂的作用，例如高锰酸钾。而可溶性淀粉与痕量碘能产生深蓝色，当碘被还原成碘离子时，深蓝色消失，因此在碘量法中，通常用淀粉溶液作指示剂。 沉淀滴定分析：是以沉淀反应为基础的一种滴定分析方法，又称银量法（以
化学反应原理期末考试试题
试卷类型：A 化学反应原理期末试题 2014.1 考生注意： 本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生将自己的姓名、准考证号、考试科目、试卷类型用2B铅笔涂写在答题卡上。 2．每小题选出答案后，用2B铅笔在答题卡上将对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，不能答在试卷上。 3．考试结束，监考人员将答题卡收回。 可能用到的相对原子质量：H:1 C:12 N:14 O:16 Na: 23 Fe:56 Cu:64 第I卷（选择题共48分） 选择题（本题包括6小题，每小题2分，共12分。每小题只有一个选项符合题意） 1．高中化学《化学反应原理》选修模块从不同的视角对化学反应进行了探究、分析。以下观点中正确的是( ) A．放热反应在常温下均能自发进行 B．电解过程中，化学能转化为电能而“储存”起来 C．化学平衡常数的表达式与化学反应方程式的书写有关 D．强电解质溶液的导电能力一定强于弱电解质溶液 2．250℃和101 kPa时，反应2N2O5(g)= 4NO2(g)+ O2(g) ΔH = ＋56.76 kJ·mol－1，能自发进行的原因是( ) A．是吸热反应B．是放热反应 C．是熵减少的反应D．是熵增加的反应 3．下列说法正确的是( ) A．金属腐蚀的实质是金属被氧化 B．原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用来减缓金属的腐蚀 C．为保护地下铁管不受腐蚀，将其与直流电源正极相连 D．钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀，所以合金都不耐腐蚀 4．用惰性电极电解饱和 ．．Na2SO4溶液，若保持温度不变，则一段时间后( ) A．溶液pH变大
仪器分析简答题
11．原子吸收谱线变宽的主要因素有哪些？ 一方面是由激发态原子核外层电子决定，如自然宽度；一方面是由于外界因素，多普勒变宽，碰撞变宽，场致变宽，压力变宽、自吸变宽、电场变宽、磁场变宽等。 1.自然宽度：谱线固有宽度，与原子发生能级间跃迁的激发态原子的有限寿命有关。可忽 略 2.多普勒变宽：由于无规则的热运动而变化，是谱线变宽主要因素。 3.压力变宽：由于吸光原子与蒸汽中原子相互碰撞而引起能级的微小变化，使发射或吸收的光量子频率改变而变宽。与吸收气体的压力有关。包括洛伦兹变宽和霍尔兹马克变宽。场致变宽：在外界电场或磁场作用下，原子核外层电子能级分裂使谱线变宽。 自吸变宽：光源发射共振谱线被周围同种原子冷蒸汽吸收，使共振谱线在V0 处发射强度 减弱所产生的谱线变宽。 原子吸收谱线变宽主要原因是受多普勒变宽和洛伦兹变宽的影响 12．说明荧光发射光谱的形状通常与激发波长无关的原因。 由于荧光发射是激发态的分子由第一激发单重态的最低振动能级跃迁回基态的各振动能级所产生的，所以不管激发光的能量多大，能把电子激发到哪种激发态，都将经过迅速的振动弛豫及内部转移跃迁至第一激发单重态的最低能级，然后发射荧光。因此除了少数特殊情况，如S1 与S2 的能级间隔比一般分子大及可能受溶液性质影响的物质外，荧光光谱只有一个发射带，且发射光谱的形状与激发波长无关。 13．有机化合物产生紫外-可见吸收光谱的电子跃迁有哪些类型？ 在有机分子中存在σ、π、n三种价电子，它们对应有σ-σ*、π-π*及n 轨道，可以产 生以下跃迁： 1.σ-σ* 跃迁:σ-σ*的能量差大所需能量高，吸收峰在远紫外(<150nm)饱和烃只有σ- σ*轨道，只能产生σ-σ*跃迁，例如：甲烷吸收峰在125nm；乙烷吸收峰在135nm ( < 150nm) 2.π-π*跃迁:π-π*能量差较小所需能量较低，吸收峰紫外区(200nm左右)不饱和烃类分子中有π电子，也有π* 轨道，能产生π-π*跃迁：CH2=CH2,吸收峰165nm。（吸收系数大，吸收强度大，属于强吸收） 1.n-σ*跃迁:n-σ*能量较低，收峰紫外区(200nm左右)（与π-π*接近）含有杂原子团如：-OH，-NH2 ，-X，-S 等的有机物分子中除能产生π-π*跃迁外，同时能产生n-σ*跃迁4. n-π*跃迁:n-π*能量低吸收峰在近紫外可见区(200 ~ 700nm)含杂原子的不饱和基团，如- C=O，-CN 等 各种跃迁所需能量大小次序为：σ-σ*> n-σ*>π-π*>n-π* 除外分子内部还有电荷迁移跃迁，指用电磁辐射照射化合物时，电子从给予体向接受体相 联系的轨道上跃迁，实质是氧化还原过程，相应的光谱最大特点是摩尔吸光系数较大。14、简单说明紫外-可见吸收光谱法、荧光光谱法、原子吸收光谱法的定量原理和依据是什么？请画出紫外分光光度法仪器的组成图（即方框图），并说明各组成部分的作用？ 答：作用： 光源：较宽的区域内提供紫外连续电磁辐射。 单色器：能把电磁辐射分离出不同波长的成分。 试样池：放待测物溶液 参比池：放参比溶液
选修四_化学反应原理综合测试题(含答案)
化学反应原理期末测试题二 一、选择题（共16小题，每题3分，共48分，每题有一个选项符合题意） 1.下列物质间的反应，其能量变化符合下图的是（ ） A ．铁与硫粉在加热条件下的反应 B ．灼热的碳与二氧化碳反应 C ．Ba(OH)2·8H 2O 晶体和NH 4Cl 晶体混合 D ．碳酸钙的分解 2.已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH ＝－12.1 kJ·mol －1； ΔH ＝－55.6 kJ·mol －1。则HCN 在水溶液中电离的ΔH 等于( ) A ．－67.7 kJ·mo l －1 B ．－43.5 kJ·mol －1 C ．＋43.5 kJ·mol －1 D ．＋67.7 kJ·mol －1 3.在同温同压下，下列各组热化学方程式中△H 1＞△H 2的是 （ ） A. 2H 2(g)＋O 2(g)＝2H 2O(l)；△H 1；2H 2(g)＋O 2(g)＝2H 2O(g)；△H 2 B.S(g)＋O 2(g)＝SO 2(g)；△H 1； S(s)＋O 2(g)＝SO 2(g)；△H 2 C.C(s)＋1/2O 2(g)＝CO(g)；△H 1； C(s)＋O 2(g)＝CO 2(g)；△H 2 D.H 2(g)＋Cl 2(g)＝2HCl(g)；△H 1； 1/2H 2(g)＋1/2Cl 2(g)＝HCl(g)；△H 2。 4.某同学为了使反应2HCl+2Ag====2AgCl+H 2↑能进行，设计了如图所示的四个实验，你认为可行的方案是 （ ） 5.模拟铁的电化学防护的实验装置如右图所示，下列说法不正确．．．的是( ) A ．若X 为碳棒，开关K 置于A 处可减缓铁的腐蚀 B ．若X 为锌棒，开关K 置于A 或B 处均可减缓铁的腐蚀 C ．若X 为锌棒，开关K 置于B 处时，铁电极上发生的反应为2H ＋＋2e －=H 2↑ D ．若X 为碳棒，开关K 置于A 处时，铁电极上发生的反应为2H ＋＋2e －=H 2↑ 6.（2013届河北省邯郸一中第一学期中）如下图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为（ ） A ．②①③④⑤⑥ B ．⑤④②①③⑥ C．⑤④③①②⑥ D ．⑤③②④①⑥ 7.（2013届山东枣庄期中考试）将4 mol A 气体和2mol B 气体在2L 的容器中混合并在一定条件下发生反应：2 A （g ） +B （g ） 2 C （g ），经2s 后测得C 的浓度为0．6 mo l·L －1，下列几种说法中正确的是（ ） A ．用物质A 表示反应的平均速率为0．3 mol·L －1·s －1