工程化学5-1课后题
化学反应工程许志美课后习
2ln 1 2 / 2 1 0.0184 /
2
cP
/
2
0.684
3-26* 有一平行反应——串联液相反应：
A B 1 P r1 k1cAcB
B P 2 R r2 k2cBcp
在间歇反应器中，开始时溶液中含有A的浓度cA0 0.1kmol / m3
及过量的B，得到如下数据：
时间T
cA
cP
t1
1 kt ln
1 x A
E
k k exp( a )
0
RT
等温时，k 一定
t 2
ln 1
1 x A2
ln
1
1 99.9%
10
t 1
ln 1
ln 1
1 x
1 50%
A1
3-3 n=1/2，10 min后xA=0.75, 30 min后转化率xA=?
CAn01kt
1 n 1
(1
x )n1 A
(nA0 nA) / a (10% 1.6) / (2* M HCHO )
xA 0.534 循环操作 0.635
n m w* mtotal MM
第2章 化学反应动力学
2-4 间歇反应器：CA0和xA相同（T1=20℃时，反应时间t1=8d；
T2=120 ℃时，反应时间t2=10min），试估算 Ea
A0
1 x
k 0.5 L / (mol min)
A
3-8 在间歇反应器中进行二级反应 A P ，反应速率为 (-rA )=0.01c2Amol / s
当 c A0 分别为1，5，10 mol/L时，求反应到 cA=0.01 mol/L时，
所需反应时间。并对计算结果进行讨论。
工程化学课件5
解 查表2. 8知，25℃ 时水的饱和蒸气压为 3. 167 kPa。 按式(2. 10)计算得相对湿度为： 相对湿度= 2. 154 kPa／3. 167 kPa ×100% = 68% 结论： 温度、相对湿度都在正常范围之内，适合于计算 机工作。
9
小结
25℃ 时水的 Kwθ = 1. 00×10–14 Kwθ 值随温度的升高而增大 用 H+ 浓度的负对数来表示，称为pH 稀溶液的依数性(蒸气压降低、凝固点下降、沸点升高、 具有渗透压) 表面活性物质的分类、结构(P５3表2.11) HLB值与应用(P５５表2.12) 乳状液的概念及类型(W/O、O/W) 理想气体状态方程 混合气体的分压力;分体积 大气相对湿度定义
5
表2. 13 气 体
高压气体钢瓶的颜色 钢瓶外表颜色 字样颜色
氧气 氢气 氮气 氨气 压缩空气 氯气 二氧化碳 氩气 乙炔 石油气
天蓝 绿 黑 黄 黑 黄 灰 灰 白 灰
黑 红 黄 黑 白 白 黄 绿 红 红
6
二、大气相对湿度
绝对湿度
水蒸气是由液态水蒸发或固态冰升华而成的气态水。地球上的 海洋、江、湖充满了水及冰，水蒸气是大气中不可忽视的组成成 分。水蒸气在大气中的含量多少，表达了大气的干湿程度，简称 湿度。单位体积空气中所含水蒸气的质量称为绝对湿度。 例如，20℃空气中的水蒸气达到饱和时，每立方米的空气中含 有的水蒸气质量为：
pVM 2 339 Pa 1 m3 18.01g mol1 m(H 2O) 17.28 g 1 1 RT 8. 314 J mol K 298.15 K
7
相对湿度
大气中水蒸气的分压力和同温度下水的饱和蒸气压的百分比 值称为相对湿度。
相对湿度
化工热力学第五版习题答案
化工热力学第五版习题答案化工热力学第五版习题答案化工热力学是化学工程专业中的重要课程之一，它研究的是物质在化学反应和相变过程中的能量转化和热力学性质。
通过学习热力学，我们可以了解化学反应的热效应、物质的相变规律以及反应条件对反应速率的影响。
在化工生产中，热力学的应用非常广泛，可以帮助工程师设计高效的反应器、优化能量利用以及预测化学反应的平衡状态等。
为了帮助学生更好地掌握化工热力学的知识，化工热力学第五版提供了大量的习题。
下面是一些习题的答案，供大家参考。
1. 习题：计算氨气在298K和1 atm下的标准生成焓。
答案：根据热力学第一定律，氨气的标准生成焓可以通过其标准生成反应的焓变来计算。
标准生成反应为：N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)根据反应物和生成物的摩尔数系数，可以得到氨气的标准生成焓为-92.4 kJ/mol。
2. 习题：计算乙醇在298K和1 atm下的标准生成焓。
答案：乙醇的标准生成焓可以通过其标准生成反应的焓变来计算。
标准生成反应为：C2H5OH(l) → C2H5OH(g)根据反应物和生成物的摩尔数系数，可以得到乙醇的标准生成焓为-277.7kJ/mol。
3. 习题：计算水在298K和1 atm下的标准生成焓。
答案：水的标准生成焓可以通过其标准生成反应的焓变来计算。
标准生成反应为：H2(g) + 0.5O2(g) → H2O(l)根据反应物和生成物的摩尔数系数，可以得到水的标准生成焓为-285.8 kJ/mol。
4. 习题：计算二氧化碳在298K和1 atm下的标准生成焓。
答案：二氧化碳的标准生成焓可以通过其标准生成反应的焓变来计算。
标准生成反应为：C(s) + O2(g) → CO2(g)根据反应物和生成物的摩尔数系数，可以得到二氧化碳的标准生成焓为-393.5kJ/mol。
5. 习题：计算硫酸在298K和1 atm下的标准生成焓。
答案：硫酸的标准生成焓可以通过其标准生成反应的焓变来计算。
第五版物理化学课后习题答案（7）
物化第五章 化学平衡5－1．在某恒定的温度和压力下，取n 0﹦1mol 的A (g )进行如下化学反应：A (g ) B (g )若0B μ﹦0A μ，试证明，当反应进度ξ﹦0.5mol 时，系统的吉布斯函数G 值为最小，这时A ，B间达到化学平衡。
解： 设反应进度ξ为变量A (g )B (g )t ﹦0 n A , 0﹦n 0 0 ξ0﹦0 t ﹦t 平 n A n B ξ ξ﹦BBn ν n B ﹦νB ξ，n A ﹦n 0－n B ﹦n 0－νB ξ，n ﹦n A ＋n B ﹦n 0气体的组成为：y A ﹦A n n ﹦00B n n νξ-﹦01n ξ-，y B ﹦B n n ﹦0n ξ各气体的分压为：p A ﹦py A ﹦0(1)p n ξ-，p B ﹦py B ﹦p n ξ各气体的化学势与ξ的关系为：0000lnln (1)A A A A p p RT RT p p n ξμμμ=+=+- 0000lnln B B B B p p RT RT p p n ξμμμ=+=+⋅ 由 G ＝n A μA ＋n B μB ＝(n A 0A μ＋n B 0B μ)＋00ln(1)A p n RT p n ξ-＋0ln B p n RT p n ξ⋅ ＝[n 0－ξ0A μ＋ξ0B μ]＋n 00lnpRT p ＋00()ln(1)n RT n ξξ--＋0ln RT n ξξ 因为 0B μ﹦0A μ，则G ＝n 0(0A μ＋0lnpRT p)＋00()ln(1)n RT n ξξ--＋0ln RT n ξξ ,0()ln T p G RT n ξξξ∂=∂- 20,20()()T p n RT G n ξξξ∂=-∂-＜0 令 ,()0T p Gξ∂=∂011n ξξξξ==-- ξ﹦0.5 此时系统的G 值最小。
5－2．已知四氧化二氮的分解反应 N 2O 4 (g ) 2 NO 2(g )在298.15 K 时，0r m G ∆＝4.75kJ ·mol －1。
大一工程化学试题及答案
大一工程化学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 化学反应速率的快慢取决于（）。
A. 反应物的性质B. 反应条件C. 反应物的浓度D. 以上都是答案：D2. 以下哪个不是化学反应的类型？（）A. 化合反应B. 分解反应C. 置换反应D. 氧化反应答案：D3. 摩尔浓度（M）的定义是（）。
A. 每升溶液中溶质的摩尔数B. 每千克溶剂中溶质的摩尔数C. 每千克溶液中溶质的摩尔数D. 每升溶剂中溶质的摩尔数答案：A4. 标准大气压下，水的沸点是（）。
A. 0℃B. 100℃C. 273.15KD. 373.15K答案：B5. 以下哪个不是化学平衡的特征？（）A. 正反应和逆反应速率相等B. 反应物和生成物的浓度不变C. 反应物和生成物的百分组成不变D. 反应速率随时间增加而增加答案：D6. 以下哪个是强酸？（）A. 醋酸B. 碳酸C. 硫酸D. 硼酸答案：C7. 以下哪个是弱碱？（）A. 氢氧化钠B. 氢氧化钾C. 氨水D. 氢氧化钙答案：C8. 以下哪个是氧化还原反应？（）A. CO2 + H2O → H2CO3B. 2H2 + O2 → 2H2OC. NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3D. 2H2O → 2H2 + O2答案：B9. 以下哪个是酸碱中和反应？（）A. HCl + NaOH → NaCl + H2OB. H2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 + 2H2OC. 2H2O + 2e- → H2 + 2OH-D. 2H2O2 → 2H2O + O2答案：A10. 以下哪个是沉淀反应？（）A. AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3B. HCl + NaOH → NaCl + H2OC. H2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + 2H2OD. 2H2O2 → 2H2O + O2答案：A二、填空题（每空2分，共20分）1. 化学方程式2H2 + O2 → 2H2O表示的是__________反应。
工程化学试题及答案
工程化学试题及答案 一、单项选择题（每题2分，共20分） 1. 下列物质中，不属于混合物的是（ ）。 A. 空气 B. 矿泉水 C. 纯水 D. 食盐水
答案：C 2. 化学反应中，反应物和生成物之间按一定比例关系进行的反应称为（ ）。
A. 氧化还原反应 B. 酸碱中和反应 C. 复分解反应 D. 配位反应 答案：B 3. 在一定条件下，可逆反应达到平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等，各组分浓度不变，这种状态称为（ ）。
A. 动态平衡 B. 静态平衡 C. 化学平衡 D. 物理平衡
答案：C 4. 溶液的pH值等于7时，该溶液呈（ ）。 A. 酸性 B. 中性 C. 碱性 D. 无法确定 答案：B 5. 根据化学方程式2H2 + O2 → 2H2O，若生成18g水，则需要消耗氢气的质量为（ ）。
A. 1g B. 2g C. 4g D. 8g
答案：C 6. 物质的量浓度（mol/L）是指（ ）。 A. 每升溶液中所含溶质的物质的量 B. 每千克溶剂中所含溶质的物质的量 C. 每升溶剂中所含溶质的物质的量 D. 每千克溶液中所含溶质的物质的量
答案：A 7. 根据Le Chatelier原理，当一个处于平衡状态的化学反应系统受到外部条件变化时，系统会自动调整以（ ）。
A. 抵消这种变化 B. 加剧这种变化 C. 保持不变 D. 无法预测
答案：A 8. 物质的量单位是摩尔（mol），1摩尔任何物质所包含的粒子数称为阿伏伽德罗常数，其数值约为（ ）。
A. 6.022×10^23 B. 6.022×10^23 mol^-1 C. 6.022×10^23 mol D. 6.022×10^23 mol/mol
答案：B 9. 根据热力学第一定律，一个封闭系统的内能变化等于系统吸收的热量与对外做的功之和，即△U = Q + W。当系统对外做功时，W为（ ）。
A. 正值 B. 负值 C. 零 D. 无法确定
工程化学5-2课后题
2
9. 是通过计算说明： （ 1 ） 100cm3 0.15 mol· dm-3AgNO3 溶液中加入 50cm3 0.10 mol· dm-3KI溶液，是否有AgI沉淀产生？ （ 2 ）在上述混合溶液中加入 100 cm3 0.20mol· dm-3 KCN溶液，是否有AgI沉淀生成？
解： （1）反应前Ag+离子与I-离子的浓度为：
0.02
Qi ( AgI) [c(Ag )/c ] [c(I- )/c ]
查表知： Ksθ (AgI) 8.521017 Qi ( AgI) Ksθ (AgI)
所以，会有AgI沉淀生成。
7
AgI(s) 2CN [ Ag(CN )2 ] (aq) I (aq)
5
假设银离子先与氰根离子反应， 设生成[Ag(CN)2]-离子x mol/L
Ag 2CN [ Ag(CN )2 ] (aq)
起始浓度mol/L
0.06
0.08
0
平衡浓度mol/L
0.06-x
0.02
0.08-2x
0.08-2x
x
0.08/2
{c[ Ag(CN ) 2 ] } 21 K {[Ag(CN)2 ] } 1 . 26 10 [c(Ag )/c θ ] {c([(CN)- ]/c θ }2 0.08 / 2 21 1 . 26 10 [0.06 0.08 / 2] {0.08- 2x}2
起始浓度/ mol · dm-3
0.10 (0.03333 ) 3.333103
0.10
0.03333
Qi ( AgI) [c(Ag )/c ] [c(I- )/c ]
查表知： Ksθ (AgI) 8.521017 Qi ( AgI) Ksθ (AgI)
工程化学试题及答案
工程化学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 化学平衡常数Kc表示：A. 反应速率B. 反应物和生成物浓度的比值C. 反应物的浓度D. 生成物的浓度答案：B2. 在一个封闭的容器中，如果反应物的浓度增加，根据勒夏特列原理，反应会：A. 向左移动B. 向右移动C. 不移动D. 先向左后向右移动答案：A3. 以下哪个不是化工过程的典型特点？A. 连续性B. 可逆性C. 可控性D. 规模性答案：B4. 以下哪种材料属于复合材料？A. 钢B. 铝C. 碳纤维增强塑料D. 铜答案：C5. 以下哪种反应是吸热反应？A. 燃烧反应B. 氧化反应C. 还原反应D. 溶解反应答案：D二、填空题（每空2分，共20分）6. 化学计量学中的摩尔质量是指_________的质量。
答案：1摩尔物质7. 酸碱中和反应的实质是_________的转移。
答案：质子（H+）8. 催化剂在化学反应中的作用是_________。
答案：加速反应速率，但不改变化学平衡9. 气体的溶解度随着温度的升高而_________。
答案：降低10. 氧化还原反应中，失去电子的物质称为_________。
答案：还原剂三、简答题（每题10分，共30分）11. 简述化学反应速率的影响因素。
答案：化学反应速率受多种因素影响，包括温度、压力、反应物浓度、催化剂的存在、以及反应物的物理状态等。
12. 解释什么是化学平衡，并给出一个实际应用的例子。
答案：化学平衡是指在一个封闭系统中，正向反应和逆向反应以相同的速率进行，系统宏观性质不再发生变化的状态。
例如，碳酸饮料中的二氧化碳溶解和释放就是一个化学平衡的例子。
13. 描述一下什么是催化剂，并解释其在化工过程中的重要性。
答案：催化剂是一种能够加速化学反应速率，但在反应过程中不被消耗的物质。
在化工过程中，催化剂可以显著提高生产效率，降低能耗，减少副产品的生成。
四、计算题（每题15分，共30分）14. 已知一个化学反应的平衡常数Kc=10，初始时反应物A的浓度为1M，求当反应达到平衡时A的浓度。
工程化学试题集及答案
工程化学试题集及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列关于化学反应速率的描述，正确的是（）。
A. 温度升高，反应速率一定增加B. 反应速率与反应物浓度无关C. 反应速率与催化剂种类有关D. 反应速率与反应物的表面积无关答案：C2. 根据勒夏特列原理，下列哪种情况不会使平衡向正反应方向移动（）。
A. 增大反应物浓度B. 减小生成物浓度C. 增大压力D. 降低温度答案：D3. 以下哪种物质不属于强酸（）。
A. 盐酸B. 硫酸C. 醋酸D. 硝酸答案：C4. 根据酸碱质子理论，下列物质中属于碱的是（）。
A. HClB. NaOHC. H2OD. NH3答案：B5. 在一定条件下，下列物质中哪种物质的溶解度最大（）。
A. 食盐B. 蔗糖C. 硫酸铜D. 硝酸钾答案：D6. 根据电离理论，下列物质中属于强电解质的是（）。
A. 醋酸B. 酒精C. 氯化钠D. 蔗糖答案：C7. 在一定条件下，下列物质中哪种物质的沸点最高（）。
A. 甲烷C. 丙酮D. 水答案：D8. 根据化学平衡移动原理，下列哪种情况会使平衡向逆反应方向移动（）。
A. 增大反应物浓度B. 减小生成物浓度C. 增大压力D. 降低温度答案：B9. 下列哪种物质不属于非电解质（）。
A. 二氧化碳B. 蔗糖D. 硫酸答案：C10. 根据酸碱质子理论，下列物质中属于酸的是（）。
A. HClB. NaOHC. H2OD. NH3答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 根据酸碱质子理论，酸是能够接受质子的物质，碱是能够提供质子的物质。
______是酸，______是碱。
答案：HCl；NH32. 根据化学平衡移动原理，当增大反应物浓度时，平衡会向______反应方向移动。
答案：正3. 在一定条件下，气体的溶解度随着温度的升高而______。
答案：降低4. 根据电离理论，强电解质是指在水溶液中能够完全电离的物质，如______。
答案：氯化钠5. 根据化学反应速率的影响因素，催化剂能够______化学反应速率。
工程化学试题及答案
工程化学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 化学反应速率的快慢主要取决于：A. 反应物浓度B. 催化剂C. 温度D. 压力2. 根据Le Chatelier原理，当一个平衡系统受到外部条件变化时，系统会如何调整自身以减少这种变化的影响？A. 向生成物方向移动B. 向反应物方向移动C. 保持不变D. 无法确定3. 以下哪个不是化学平衡常数的单位？A. mol/LB. mol²/L²C. mol/L²D. mol³/L³4. 反应A + 3B → 2C的速率常数为k，如果A的浓度加倍，B的浓度不变，那么反应速率将：A. 保持不变B. 减半C. 增加两倍D. 增加四倍5. 以下哪种物质不是酸碱中和反应的产物？A. 水B. 盐C. 氧化物D. 氢气二、填空题（每空2分，共20分）6. 根据Arrhenius方程，反应速率常数k可以表示为k = _______。
7. 化学平衡的表达式为K = _______。
8. 一个反应的活化能为50 kJ/mol，如果温度升高10°C，根据Arrhenius方程，反应速率将增加大约_______倍。
9. 根据Henderson-Hasselbalch方程，pH = pKa + log[A-]/[HA]，其中pKa是_______。
10. 一个溶液的pH值为4，其氢离子浓度为_______。
三、简答题（每题10分，共30分）11. 请简述什么是催化剂，并说明催化剂在化学反应中的作用。
12. 解释什么是化学平衡，并举例说明如何通过改变条件来移动化学平衡。
13. 描述如何使用Nernst方程来计算非标准状态下的电池电势。
四、计算题（每题15分，共30分）14. 已知一个反应的活化能为60 kJ/mol，温度从298 K增加到308 K，求反应速率增加的倍数。
15. 给定一个化学反应的平衡常数K = 10⁻⁵，反应物A和B的初始浓度分别为0.1 mol/L和0.2 mol/L，求平衡时生成物C的浓度。