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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划材料电化学,浙工大浙江工业大学XX年攻读硕士学位研究生入学试题试题科目：物理化学适用学科、专业_一、选择题1、在时，1molH2O经可逆相变完全汽化为同温同压的H2O则下列结论正确的是W=-RTln(T2VgVl)W=-RT?U=?=0?H=?=02、对任意一化学反应，等压热效应与等容热效应的关系为Qp=QV+B(g)RT故QpQv(B)Qp)?G(C)?U(D)?S+?S10.设有下列各状态1，的液态水2.，的液态水3，的水蒸气4，的水蒸气请指出上述各状态化学势的大小顺序是(A)2
2、1=34(B)21=43(D)43=2po(B)prpo(C)pr=0(D)pr=po-1-1-118.反应A+B+R，在350K时?GrSm=-85J?mol?K，rGm=150kJ?mol,?rHm应为(A)kJ?mol(B)kJ?mol-1-1(C)?mol(D)kJ?mol19.一基元反应，正反应的活化能是逆反应活化能的2倍，反应时吸热120kJ?mol的活化能是(A)120kJ?mol(B)240kJ?mol-1-1(C)360kJ?mol(D)60kJ?mol20.某反应在一定条件下的平衡转化率为25%，当有催化剂存在时，其最高转化率(A)大于25%(B)小于25%(C)等于25%
3、(D)有无改变不能确定二1mol单原子理想气体始态为273K，p，分别经历下列可逆变化：恒温下压力加倍；恒压下体积加倍；恒容下压力加倍和绝热不可逆反抗恒外压?p膨胀至平衡。试计算上述各过程的Q、W、?U、?H、?S、?G、?A。三、363K时，甲苯和邻二甲苯的饱和蒸气压分别为和，某组成的该混合物在363K，下开始沸腾，该混合物是理想混合物，试计算在刚沸腾时甲苯在液相中的物质的量分数xA(1)甲苯在气相中的物质的量分数xA(g)四、已知汞的熔点为-39,铊的熔点为303，化合物Tl2Hg5的熔点为15，8%的铊使汞的熔点降到最低温度-60。铊和Tl2Hg5的最低共熔点温度为，与之相应的低共熔混合
4、物的组成含41%的铊试绘出Hg-Tl体系的相图确定从含80%铊的10kg铊汞齐中最多获得铊的质量五电池Pt,H2(p)|NaOH(aq)|HgO(s),Hg在298K时的电动势是写出电极反应及电池反应求电池反应在298K时的平衡常数若HgO和H2O的标准生成焓分别为-?mol计算此电池在308K的电动势-1和-kJ?mol-1，请六292K时，丁酸水溶液的表面张力与浓度的关系为=o-Aln，式中o为纯水的表面张力，c为丁酸溶液浓度，A、B都是常数试求溶质表面过剩与浓度的关系式若A=?10-3N?m-1，B=?mol3-1；试计算丁酸溶液浓度为?dm-3时溶液表面过剩量。七某一级反应A产物，初速
5、度是1?10mol?，1小时后dt2速度是?10mol?，求速度常数k、半衰期t1和初始浓度cAnm八、反应N2O5+NO=3NO2的速率方程可表示为r=kpA(A：pBN2O5；B:NO)，已知n=1，在一次实验中N2O5和NO的初始分压均为6600Pa，NO2的初始压力为零，又反应体系在不同时刻的总压如下表024p总pa13XX求m？第九章萃取过程与设备萃取操作是利用物质溶解于某种液体的一种提取方法。将选定的某种溶剂加入到混合物中，因混合物中的各组分在同种溶剂中的溶解度不同，因此就可将所需提取的组分加以分离出来，这个操作过程叫做萃取。在生物合成工业上，萃取是一个重要的提取方法和分离混合物的
6、单元操作。这是因为萃取法具有：传质速度快、生产周期短，便于连续操作、容易实现自动控制；分离效率高、生产能力大等一系列优点，所以应用相当普遍；能量消耗较少，设备投资费用不高；采用多级萃取可使产品达到较高纯度，便于下一步处理，减少以后工序的设备和操作费用。若萃取的混合物料是液体，则此过程是液液萃取。至于哪些产品可以采用萃取方法来提取，主要是根据物料的理化性质来决定：首先应该了解需要提取的产品是极性化合物还是非极性化合物，如果水溶液是极性化合物，一般可以采用离子交换方法提取较为有利；非极性的化合物，可以采用萃取法提取；非水溶性化合物或既能溶于水又能溶于溶剂的极性化合物，也可以采用萃取法提取。常用的萃
7、取方法有溶媒萃取法、双水相萃取法和超临界萃取法。如果被处理的物料是固体，则此过程称为液固萃取，即应用溶液将固体原料中的可溶组分提出来的操作。进行浸取的原料，多数情况下是溶质与不溶性固体所组成的混合物。溶质是浸取所需的可溶组分。对于在溶剂中不溶解的固体，称为载体或惰性物质。液固萃取广泛应用于生物质原料中有效成分的提取中。进行提取的生物质原料大多是植物，由于植物组织的复杂、多样性，使提取过程很复杂，其中包括溶剂将湿润原料，可溶性物质溶解，物质在原料内部扩散，物质从原料表面向溶液扩散等。超临界萃取过程是介于蒸馏和液液萃取过程之间的分离过程。蒸馏是物质在流动的气体中，利用不同的蒸汽压进行蒸发分离；液液
8、萃取是利用溶质在不同的溶液中溶解能力的差异进行分离；而超临界流体萃取是利用临界或超临界状态的流体，使被萃取的物质在不同的蒸汽压力下所具有的不同化学亲和力和溶解能力进行分离、纯化的操作，即此过程同时利用了蒸馏和萃取的现象蒸汽压和相分离均在起作用。第一节液液萃取分离过程与设备一、液-液萃取分类溶媒萃取法是用一种溶剂将物质从另一种溶剂中提取出来的方法，这两种溶剂不能互溶或只部分互溶，能形成便于分离的两相，利用混合物中不同组分在同种溶剂中的溶解度不同，而将所需要的组分分离出来。溶剂萃取法又分为物理萃取和化学萃取。物理萃取的理论基础是分配定律，而化学萃取服从相律及一般化学反应的平衡规律。物理萃取在溶剂萃
9、取中，被提取的溶液称为料液，其中欲提取的物质称为溶质，而用以进行萃取的溶剂称为萃取剂。经接触分离后，大部分溶质转移到萃取剂中，得到的溶液称为萃取液，而被萃取除溶质以后的料液称为萃余液。将萃取剂和料液放在萃取器中，经充分振荡，静置待分层形成两相，即萃余相和萃取相，进行萃取的体系是多相多组分体系。在一个多组分两相体系中，溶质自动地从化学位大的一相转移到化学位小的一相，其过程是自发进行的。分配定律的应用条件：必须是稀溶液；溶质对溶剂的互溶度没有影响；溶质在两相中必须是同一种分子类型，即不发生缔合或离解。化学萃取374在物理萃取中，erst分配定律定量描述了某一溶质在两个互不混溶的液相中，其化学状态相
10、同时的平衡分配规律。与物理萃取不同，对于许多液液萃取体系，在萃取过程中常伴随有化学反应，包括相内反应与相界面上的反应。这类萃取统称为化学萃取。化学萃取是伴有化学反应的传质过程。根据溶质与萃取剂之间发生的化学反应机理，大致可分为五类，即络合反应、阳离子交换反应、离子缔合反应、加合反应和带同萃取反应等。1络合反应萃取在此萃取反应中，溶质和萃取剂皆是中性分子，两者通过络合反应结合成为中性溶剂络合物后进入有机相。进行络合反应的萃取剂主要是中性含磷萃取剂、中性含硫和含氧萃取剂。其中应用最广的为磷酸三丁酯，结构为3PO。2阳离子交换反应萃取此类萃取反应中萃取剂为一弱酸性有机化合物，溶质在水相中以络离子形式
11、存在，萃取时，水相中溶质的阳离子取代出萃取剂中的氢离子，故称为阳离子交换反应萃取。其中最重要的为一元酸，如我国生产的萃取剂204和507，204即二磷酸，507即异辛基膦酸单异辛酯。3离子缔合反应萃取这类萃取有两种情况：一是溶质离子在水相中形成络阴离子，萃取剂与氢离子结合成阳离子，两者通过离子缔合反应构成离子缔合物而进入有机相，称为阴离子萃取；另一情况是溶质的阳离子与螯合性萃取剂结合成螯合阳离子，然后与水相中存在的较大阴离子通过离子缔合反应构成离子缔合物而进入有机相，称为阳离子萃取。4加合反应萃取萃取体系中含有两种或两种以上萃取剂，如被萃取组分的分配系数显著大于每一萃取剂单独使用时的分配系数之
12、和，即为加合反应萃取。5带同萃取反应某一溶质不被萃取或很少被萃取，但当其与另一溶质同时被萃取时，它却能被萃取或者分配系数显著增大，这种现象称为带同萃取。二、液-液萃取过程与计算工业上萃取操作包括三个步骤：1、混和料液和萃取剂充分混合形成乳浊液；2、分离将乳浊液分成萃取相和萃余相；3、溶煤回收。混合通常在搅拌罐中进行；也可以将料液和萃取剂以很高的速度在管道内混合，湍流程度很高，称为管道萃取，也有利用在喷射泵内涡流混合进行萃取的称为喷射萃取。分离通常利用离心机。近来也有将混合和分离同时在一个设备内完成的，例如波德皮尔尼克萃取机、阿法拉伐萃取机等各种萃取设备。对于利用混合分离器的萃取过程，按其操作方
13、式分类，可以分为单级萃取和多级萃取，后者又可以分为错流萃取和逆流萃取，还可以将错流和逆流结合起来操作。单级萃取单级萃取只包括一个混合器和一个分离器。料液F和溶剂S加入混合器中经接触达到平衡后，用分离器分离得到萃取液L和萃余液R。如分配系数为K，料液的体积为VF，溶媒的体积为VS，则经过萃取后，溶质在萃取相与萃余相中数量之比值为VEKF375式中E萃取因素。由E可求得未被萃取的分率?和理论收得率1-?：?=1-?=多级错流萃取在此法中，料液经萃取后，萃取液再与新鲜萃取剂接触，再进行萃取。图9-1表示三级错流萃取过程，第一级的萃余液进入第二级作为料液，并加入新鲜萃取剂进行萃取。第二级的萃余液再作为
14、第三级的料液，也同样用新鲜萃取剂进行萃取。此法特点在于每级中都加溶媒，故溶媒消耗量大，而得到的萃取液平均浓度较稀，但萃取较完全。S1混和器分离器L1S2混和器分离器L2S3混和器分离器L3F第一级R312图9-1多级错流萃取F-料液S-溶媒L-萃余液下标1，2，3-级别经一级萃取后，未被萃取的分率?1为：?1=经二级萃取后：?2=2依次类推，经n级萃取后，未被萃取的分率为?n?n=n而理论收得率为(E+1)n-11-?n=1-=nn在计算时，可以用图9-2代替式9-1比较方便。由此可见，在萃取剂用量一定的情况下，萃取次数愈多，萃取愈完全。376=.0E=8,%n图9-2在错流萃取中，未被萃取的分率与极数n，萃取因数E之间的关系多级逆流萃取在多级逆流萃取中，在第一级中加入料液，并逐渐向下一级移动，而在最后一级中加入萃取剂，并逐渐向前一级移动。料液移动的方向和萃取剂移动的方向相反，故称为逆流萃取。在逆流萃取中，只在最后一级中加入萃取剂，故和错流萃取相比，萃取剂的消耗量较少，因而萃取液平均浓度较高。1L2SL3混和器
