第八章 气体吸收
1. 在温度为40 ℃、压力为101.3 kPa 的条件下，测得溶液上方氨的平衡分压为15.0 kPa 时，氨在水中的溶解度为76.6 g (NH 3)/1 000 g(H 2O)。试求在此温度和压力下的亨利系数
E 、相平衡常数m 及溶解度系数H 。
解：水溶液中氨的摩尔分数为
76.6
170.07576.61000
1718
x ==+ 由 *p Ex = 亨利系数为 *15.0kPa 200.00.075
p E x =
==kPa 相平衡常数为
t 200.0 1.974101.3
E m p =
== 由于氨水的浓度较低，溶液的密度可按纯水的密度计算。40 ℃时水的密度为
992.2ρ=kg/m 3
溶解度系数为 kPa)kmol/(m 276.0kPa)kmol/(m 18
0.2002
.99233S
?=??=
=
EM H ρ
2. 在温度为25 ℃及总压为101.3 kPa 的条件下，使含二氧化碳为
3.0%（体积分数）的混合空气与含二氧化碳为350 g/m 3的水溶液接触。试判断二氧化碳的传递方向，并计算以二氧化碳的分压表示的总传质推动力。已知操作条件下，亨利系数5
1066.1?=E kPa ，水溶液的密度为997.8 kg/m 3。
解：水溶液中CO 2的浓度为
33350/1000
kmol/m 0.008kmol/m 44
c =
= 对于稀水溶液，总浓度为 3t 997.8
kmol/m 55.4318
c =
=kmol/m 3 水溶液中CO 2的摩尔分数为
4t 0.008 1.4431055.43
c x c -=
==? 由 54* 1.6610 1.44310kPa 23.954p Ex -==???=kPa
气相中CO 2的分压为
t 101.30.03kPa 3.039p p y ==?=kPa < *p
故CO 2必由液相传递到气相，进行解吸。 以CO 2的分压表示的总传质推动力为
*(23.954 3.039)kPa 20.915p p p ?=-=-=kPa
3. 在总压为110.5 kPa 的条件下，采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的氨气。测得在塔的某一截面上，氨的气、液相组成分别为0.032y =、3
1.06koml/m c =。气膜吸收系数
k G =5.2×10-6 kmol/(m 2·s ·kPa)，液膜吸收系数k L =1.55×10-4 m/s 。假设操作条件下平衡关系
服从亨利定律，溶解度系数H ＝0.725 kmol/(m 3·kPa)。
（1）试计算以p ?、c ?表示的总推动力和相应的总吸收系数；
（2）试分析该过程的控制因素。 解：(1) 以气相分压差表示的总推动力为 t 1.06*(110.50.032)kPa 2.0740.725
c p p p p y H ?=-=-=?-=kPa 其对应的总吸收系数为
2
46
G L G 11111()(m s kPa)/kmol 0.725 1.5510 5.210
K Hk k --=+=+?????
35252(8.89910 1.92310)(m s Pa)/kmol 2.01210(m s Pa)/kmol =?+???=???
6G 1097.4-?=K kmol/(m 2·s ·kPa)
以液相组成差表示的总推动力为
3
3
*(110.50.0320.725 1.06)kmol/m 1.504kmol/m c c c pH c ?=-=-=??-=
其对应的总吸收系数为 m/s 10855.6m/s 102.5725
.01055.111
1166
4G
L L
---?=?+
?=
+=
k H k K
（2）吸收过程的控制因素
气膜阻力占总阻力的百分数为
%58.95%100102.51097.4/1/16
6
G G G G =???==--k K K k 气膜阻力占总阻力的绝大部分，故该吸收过程为气膜控制。
4. 在某填料塔中用清水逆流吸收混于空气中的甲醇蒸汽。操作压力为10
5.0 kPa ，操作温度为25 ℃。在操作条件下平衡关系符合亨利定律，甲醇在水中的溶解度系数为2.126
kmol/(m 3·kPa)。测得塔内某截面处甲醇的气相分压为7.5 kPa ，液相组成为2.85 kmol/m 3，液膜吸收系数k L =2.12×10-5 m/s ，气相总吸收系数K G ＝1.206×10-5 kmol/(m 2·s ·kPa)。求该截面处（1）膜吸收系数k G 、k x 及k y ；（2）总吸收系数K L 、K X 及K Y ；（3）吸收速率。
解：(1) 以纯水的密度代替稀甲醇水溶液的密度，25 ℃时水的密度为 0.997=ρkg/m 3
溶液的总浓度为
3t 997.0
kmol/m 55.3918
c =
=kmol/m 3 5232
x t L 55.39 2.1210kmol/(m s) 1.17410kmol/(m s)k c k --=???=??＝
2
55
G G L 11111()(m s kPa)/ kmol 1.20610 2.126 2.1210k K Hk --=-=-????? 426.07310(m s kPa)/ kmol =???
52G 1.64710kmol s kPa)k -=???
5232y t G 105.0 1.64710kmol/(m s) 1.72910kmol/(m s)k p k --==???=??
（2）由65
G L 10673.5m /s 126
.210206.1--?=?==H K K m/s
248.018
0.105126.20
.997S
=??=
=
M Hp m 总ρ
22233
y y x 1110.248()(m s)/kmol 7.89610(m s)/kmol 1.72910 1.17410m K k k --=+=+?=???? 32y 1.26610kmol (m s)K -=??
3242x y 0.248 1.26610kmol/(m s) 3.14010kmol/(m s)K mK --==???=??
因溶质组成很低，故有
6242X t L 55.39 5.67310kmol/(m s) 3.14210kmol/(m s)K c K --≈=???=??
5232Y t G 105.0 1.20610kmol/(m s) 1.26610kmol/(m s)K p K --≈=???=?? （3）吸收速率为
()()62A L * 5.67310 2.1267.5 2.85kmol/(m s)N K c c -=-=???-?
521.31010kmol/(m s)-=??
5. 在101.3 kPa 及25 ℃的条件下，用清水在填料塔中逆流吸收某混合气中的二氧化硫。已知混合气进塔和出塔的组成分别为y 1=0.04、y 2=0.002。假设操作条件下平衡关系服从亨利定律，亨利系数为4.13×103 kPa ，吸收剂用量为最小用量的1.45倍。
（1） 试计算吸收液的组成；
（2） 若操作压力提高到1013 kPa 而其他条件不变，再求吸收液的组成。
解：（1）11
10.04
0.0417110.04
y Y y =
==-- 2220.002
0.002110.002
y Y y =
=≈-- 3
t 4.131040.77101.3
E m p ?===
吸收剂为清水，所以 02=X
n,L
12n,V 12min 0.04170.002
38.81/0.0417/40.770
q Y Y q Y m X ??--=== ? ?
--??
所以操作时的液气比为
n,L n,L
n,V
n,V min
1.45 1.4538.8156.27
q q q q
??
==?= ? ??? 吸收液的组成为 ()()n,V 411
2
2
n,L
1
0.04170.00207.0541056.27
q X Y Y X
q -=
-+=
?-+=? （2） 3
t 4.1310 4.0771013
E m p ?'==='
n,L
12n,V
12min 0.04170.002
3.8810.0417/0
4.077
q
Y Y q Y m X '??--=== ? ?'-??- n,L n,L n,V n,V min
1.45 1.45 3.881 5.627q q q q ''????
==?= ? ? ? ?????
()()n,V 3
112
2n,L 10.04170.00207.055105.627q X Y Y X q -'
??'=-+=?-+=? ? ???
6. 在一直径为0.8 m 的填料塔内，用清水吸收某工业废气中所含的二氧化硫气体。已知混合气的流量为45 kmol/h ，二氧化硫的体积分数为0.032。操作条件下气液平衡关系为
34.5Y X =，气相总体积吸收系数为0.056 2 kmol/(m 3·s)。若吸收液中二氧化硫的摩尔
比为饱和摩尔比的76%，要求回收率为98%。求水的用量（kg/h ）及所需的填料层高度。
解：1110.032
0.0331110.032
y Y y =
==-- ()()21A 10.033110.980.000662Y Y ?=-=?-= 4110.0331*9.5941034.5
Y X m -=
==? 44110.76*0.769.594107.29110X X --==??=? 惰性气体的流量为
n,V 45(10.032)kmol/h 43.56kmol/h q =?-=
水的用量为
()
n,V 123n,L 4
12
()43.560.03310.000662kmol/h 1.93810kmol/h 7.291100
q Y Y q X X --?-=
=
=?-?- 34m,L 1.9381018kg/h 3.48810kg/h q =??=?
求填料层高度 m 429.0m 8.0785.00562.03600
/56.432
Y V n,OG =??=
Ω
=
a K q H
4
111*0.033134.57.291100.00795Y Y Y -?=-=-??=
222*0.00066234.500.000662Y Y Y ?=-=-?= 12m 12
0.007950.000662
0.002930.00795
ln ln
0.000662Y Y Y Y Y ?-?-?=
==?? 07.1100293
.0000662
.00331.0m 21OG =-=?-=
Y Y Y N m 749.4m 429.007.11OG OG =?==H N Z
7. 某填料吸收塔内装有5 m 高，比表面积为221 m 2/m 3的金属阶梯环填料，在该填料塔中，用清水逆流吸收某混合气体中的溶质组分。已知混合气的流量为50 kmol/h ，溶质的含量为5％（体积分数％）；进塔清水流量为200 kmol/h ，其用量为最小用量的1.6倍；操作条件下的气液平衡关系为 2.75Y X =；气相总吸收系数为4
2
310kmol/(m s)-??；填料的有效比表面
积近似取为填料比表面积的90％。试计算（1）填料塔的吸收率；（2）填料塔的直径。
解：（1）惰性气体的流量为
n,V 50(10.05)kmol/h 47.5kmol/h q =?-=
对于纯溶剂吸收
n,L
12
A n,V 12
min /q Y Y m q Y m X ???-== ? ?
-?? 依题意
n,L n,V min 200
2.63247.5 1.6
q q ??== ? ?
???
n,L n,V min A (/) 2.632
95.71%2.75q q m ?=
==
（2）1110.05
0.0526110.05
y Y y ===--
()()21A 10.052610.95710.00226Y Y ?=-=?-= ()()0120.0000226.00526.0200
5.47221L
n,V n,1=+-?=+-=
X Y Y q q X
111*0.0526 2.750.01200.0196Y Y Y ?=-=-?= 00226.0075.200226.0*222=?-=-=?Y Y Y 00803.000226.00196
.0ln 00226.00196.0ln 21
21m
=-=???-?=?Y Y Y Y Y
269.600803.000226
.00526.0m 21OG =-=?-=Y Y Y N m 798.0m 269.65
OG OG ===
N Z H 由 Ω=a K q H Y V n,OG
2
24
OG
Y V
n,m 277.0m 798
.09.022********/5.47=????=
=
-aH K q Ω 填料塔的直径为
m 594.0m 14
.3277
.04π4=?==
ΩD 8. 在101.3 kPa 及20 ℃的条件下，用清水在填料塔内逆流吸收混于空气中的氨气。已知混合气的质量流速G 为600 kg/(m 2·h)，气相进、出塔的摩尔分数分别为0.05、0.000526，水的质量流速W 为800 kg/(m 2·h)，填料层高度为3 m 。已知操作条件下平衡关系为Y = 0.9 X ，K G a 正比于G 0.8而于W 无关。若（1）操作压力提高一倍；（2）气体流速增加一倍；(3) 液体流速增加一倍，试分别计算填料层高度应如何变化，才能保持尾气组成不变。
解：首先计算操作条件变化前的传质单元高度和传质单元数
1110.05
0.0526110.05
y Y y =
==-- 2220.000526
0.000526110.000526
y Y y =
==-- 操作条件下，混合气的平均摩尔质量为 ()i
i
0.051710.0529kg/kmol 28.4kg/kmol M x M
==?+-?=????∑
()n,V
22600
10.05 kmol/(m h)20.07kmol/(m h)28.4q =
?-?=?Ω
()n,L 22800
10 kmol/(m h)44.44 kmol/(m h)18
q =?-?=?Ω
n,V n,L
0.920.07
0.40644.44
mq S q ?=
=
=
()()n,V 1112n,L
*0.4060.05260.0005260.0211q Y mX m
Y Y q ==-=?-=
111*0.05260.02110.0315Y Y Y ?=-=-= 222*0.00052600.000526Y Y Y ?=-=-= 1OG 2110.0315ln ln 6.890110.4060.000526
Y N S Y ?=
==-?- OG OG 3
m 0.4356.890
Z H N =
==m （1）t t 2p p '= t
E m p =
t t 2
p m m m p '=
=' n,V n,L
0.406
0.20322
m q S S q ''=
=
== 若气相出塔组成不变，则液相出塔组成也不变。所以
*11110.05260.02110.04212
Y Y Y ''?=-=-?= *2220.00052600.000526Y Y Y ''?=-=-=
1OG
2110.0421
ln ln 5.499110.2030.000526
Y N S Y '?'===''-?- n,V n,V OG Y G q q H K a K ap =
=
Ω
Ω
总
n,V OG OG G 0.435
m 0.21822
q H H K ap '=
==='Ω总m OG
OG 0.218 5.499m 1.199Z H N '''==?=m (1.1993)m 1.801Z Z Z '?=-=-=-m 即所需填料层高度比原来减少1.801m 。
（2）n,V
n,V 2q q '= n,V 220.4060.812mq S S L
''=
==?=
若保持气相出塔组成不变，则液相出塔组成要加倍，即
1
12X X '= 故
()
()*111111120.05260.8120.05260.0005260.0103
Y Y Y Y mX Y S Y Y ''''?=-=-=--=-?-=
*
2220.00052600.000526Y Y Y ''?=-=-=
1OG
2110.0103
ln ln 15.82110.8120.000526
Y N S Y '?'===''-?- n,V n,V n,V 0.2OG n,V 0.8
Y G n,V
q q q H q K a K aP q =
=
∝
=Ω
Ω
0.2
n,V 0.2OG OG n,V
20.435m 0.500q H H q ??'
'==?=
? ???
m
OG
OG 0.50015.82m 7.910Z H N '''==?=m (7.9103)m 4.910Z Z Z '?=-=-=m
即所需填料层高度要比原来增加4.910 m 。
（3） n,L
n,L 2q q '= n,V n,L 0.406
0.20322
mq S S q '=
===' ()*12OG *
221
ln 11Y Y N S S S Y Y ??'-'''=-+??''--??
()10.05260ln 10.2030.203 5.49710.2030.0005260-??
=
-+=??--??
W 对K G a 无影响，即n,L q 对K G a 无影响，所以传质单元高度不变，即
OG
OG 0.435H H '==m OG
OG 0.435 5.497m 2.391m Z H N '''==?= (2.3913)m 0.609m Z Z Z '?=-=-=- 即所需填料层高度比原来减少0.609 m 。
9. 某制药厂现有一直径为1.2 m ，填料层高度为3 m 的吸收塔，用纯溶剂吸收某气体混合物中的溶质组分。入塔混合气的流量为40 kmol/h ，溶质的含量为0.06（摩尔分数）；要求溶质的回收率不低于95%；操作条件下气液平衡关系为Y = 2.2X ；溶剂用量为最小用量的1.5倍；气相总吸收系数为0.35 kmol/ (m 2·h)。填料的有效比表面积近似取为填料比表面积的90％。试计算（1）出塔的液相组成；（2）所用填料的总比表面积和等板高度。
解：（1）1110.06
0.0638110.06
y Y y =
==-- ()()21A 10.063810.950.00319Y Y ?=-=?-= 惰性气体的流量为
n,V 40(10.06)kmol/h 37.6kmol/h q =?-=
n,L A n,V min
2.20.95 2.09
q m q ???
==?= ? ??? ()
h kmol 58.78h kmol 6.3709.2min
L n,=?=q
h kmol 9.117h kmol 58.755.1L n,=?=q
()()n,V 1122n,L
37.6
0.06380.0031900.0193117.9
q X Y Y X q =
-+=
?-+= （2）111*0.0638 2.20.01930.0213Y Y Y ?=-=-?= 222*0.00319 2.200.00319Y Y Y ?=-=-?= 12m 12
0.02130.00319
0.009540.0213
ln ln
0.00319Y Y Y Y Y ?-?-?=
==?? 12OG m 0.06380.00319
6.3530.00954
Y Y N Y --===? OG OG 3
m 0.4726.353
Z H N =
==m 由 n,V OG Y q H K a =
Ω
填料的有效比表面积为
n,V 23232
OG Y 37.6
m /m 201.35m /m 0.4720.350.785 1.2
q a H K =
=
=Ω
??? 填料的总比表面积为
23
23t 201.35m /m 223.72m /m 0.9
a =
= 由 OG T
ln 1
N S N S =-
n,V n,L
2.237.6
0.702117.9
mq S q ?=
=
=
T 6.353(0.7021)
5.351ln 0.702
N ?-=
=
由 T Z HETP N =? 填料的等板高度为
3
m 0.561m 5.351
HETP =
=
10. 用清水在塔中逆流吸收混于空气中的二氧化硫。已知混合气中二氧化硫的体积分数
为0.085，操作条件下物系的相平衡常数为26.7，载气的流量为250 kmol/h 。若吸收剂用量为最小用量的1.55倍，要求二氧化硫的回收率为92%。试求水的用量（kg/h ）及所需理论级
数。 解：1110.085
0.0929110.085
y Y y =
==-- ()()21A 10.092910.920.00743Y Y ?=-=?-= 用清水吸收，20X =
n,L
A n,V min
26.70.9224.564q
m q ???
==?= ? ??? 操作液气比为
n,L n,V
1.5524.56438.074q q =?=
水的用量为
3n,L 38.074250kmol/h 9.51910kmol/h q =?=?
35m,L 9.5191018kg/h 1.71310kg/h q =??=?
n,L n,V
38.074
1.42626.7
q A mq =
=
= 用清水吸收，A 0.92??==
由 T ln
11ln A N A
??
--=
-
1.4260.92
ln 10.921 4.198ln1.426
T N --=
-=
11. 某制药厂现有一直径为 0.6 m ，填料层高度为6 m 的吸收塔，用纯溶剂吸收某混合气体中的有害组分。现场测得的数据如下：V =500 m 3/h 、Y 1=0.02、Y 2=0.004、
X 1=0.004。已知操作条件下的气液平衡关系为 Y = 1.5 X 。现因环保要求的提高，要求
出塔气体组成低于0.002（摩尔比）。该制药厂拟采用以下改造方案：维持液气比不变，在原塔的基础上将填料塔加高。试计算填料层增加的高度。
解：改造前填料层高度为
OG OG Z H N =
改造后填料层高度为
OG
OG Z H N '''= 故有OG
OG OG OG
H N Z Z H N '''= 由于气体处理量、操作液气比及操作条件不变，故
OG
OG H H '= S S '=
对于纯溶剂吸收20X =，2*0Y = 由 12OG 22*1ln[(1)]1*Y Y N S S S Y Y -=-+--
故 1OG 21
ln[(1)]1Y N S S S Y =
-+- 1OG
21
ln[(1)]1Y N S S S Y '=-+'
- 因此，有
1
212
ln[(1)
]ln[(1)]
Y S S Y Z Y Z S S Y -+''=
-+ 操作液气比为
n,L 12n,V
120.020.004
40.0040
q Y Y q X X --=
==--
n,V n,L
1.5
0.3754
mq S q =
=
= 0.02
ln[(10.375)
0.375]
0.002 1.5090.02ln[(10.375)0.375]0.004
Z Z -+'==-+
1.5096m 9.054m Z '=?=
填料层增加的高度为
(9.0546)m 3.054m Z Z Z '?=-=-=
12. 若吸收过程为低组成气体吸收，试推导OG G L 1H H H A
=+。
解：n,V G y q H k a =
Ω
n,L L x q H k a =
Ω
n,V n,L
1mq S A q =
= n,V n,V n,L n,V n,V
G L y n,L x y x Y
111
()q mq q q q m H H A k a q k a a k k a K +
=+=+=ΩΩΩΩ 由 n,V OG Y q H K a =
Ω
故 OG G L 1
H H H A
=+
13. 在装填有25 mm 拉西环的填料塔中，用清水吸收空气中低含量的氨。操作条件为20 ℃及101.3 kPa ，气相的质量速度为0.525 kg/(m 2·s)，液相的质量速度为2.850 kg/(m 2·s)。已知20 ℃及101.3 kPa 时氨在空气中的扩散系数为51089.1-?m 2/s ，20 ℃时氨在水中的扩散系数为91.7610-?m 2/s 。试估算传质单元高度H G 、H L 。
解：查得20 ℃下，空气的有关物性数据如下： 5G 1.8110μ-=?Pa ·s G 1.205ρ=kg/m 3 由 ()0.5
βγG G H G W Sc α=
5
G G 5G AB
1.81100.7951.205 1.8910
Sc D μρ--?=
==?? 查表8-6，0.557α=，0.32β=，0.51γ=-
()0.5
0.320.51G G 0.557H G W Sc -=
0.320.510.50.5570.525 2.8500.795m 0.237m -=???=
查得20 ℃下，水的有关物性数据如下： 5L 100.510μ-=?Pa ·s L 998.2ρ=kg/m 3
由 ()
0.5
L L L W H Sc β
αμ??
= ?
??
5
L
L 9
L AB 100.510572.1998.2 1.7610
Sc D μρ--?==='?? 查表8-7，32.3610α-=?，22.0=β
()
0.22
0.5
3L L L 2.3610W H Sc μ-??
=? ?
??
()0.22
0.5
3
52.8502.3610572.1m 0.325m 100.510--??
=???= ?
???
14. 用填料塔解吸某含二氧化碳的碳酸丙烯酯吸收液，已知进、出解吸塔的液相组成分别为0.008 5和0.001 6（均为摩尔比）。解吸所用载气为含二氧化碳0.000 5（摩尔分数）的空气，解吸的操作条件为35 ℃、101.3 kPa ，此时平衡关系为Y =106.03X 。操作气液比为最小气液比的1.45倍。若取OL 0.82H =m ，求所需填料层的高度。
解：进塔载气中二氧化碳的摩尔比为 110.0005Y y ≈= 最小气液比为
n,V 21n,L 21min 0.00850.0016
0.00766106.030.00850.0005
q X X q mX Y ??--=== ? ?
-?-?? 操作气液比为
n,V n,L
1.450.007660.0111q q =?=
吸收因数为 n,L n,V
1
0.850106.030.0111
q A mq =
=
=?
液相总传质单元数为
()()21OL 11*1
ln 11*0.00050.00851106.03ln 10.8500.850 3.3340.000510.8500.0016106.03X X N A A A X X ??-=
-+??--??
??
-??=-+=??-??-
??
填料层高度为
OL OL 0.82 3.334m 2.734m Z H N ==?=
15. 某操作中的填料塔，其直径为0.8 m ，液相负荷为8.2 m 3/h ，操作液气比（质量比）为6.25。塔内装有DN50金属阶梯环填料，其比表面积为109 m 2/m 3。操作条件下，液相的平均密度为995.6 kg/m 3，气相的平均密度为1.562 kg/m 3。 （1）计算该填料塔的操作空塔气速；
（2）计算该填料塔的液体喷淋密度，并判断是否达到最小喷淋密度的要求。 解：（1）填料塔的气相负荷为 3
3V,V 8.2995.6m /h 836.25m /h 6.25 1.562
q ?=
=?
填料塔的操作空塔气速为
2
836.25/3600
m/s 0.462m/s 0.7850.8
u =
=? （2）填料塔的液体喷淋密度为
V,L 3232
2
2
8.2m /(m h)16.32m /(m h)π/40.7850.8
q U D =
=
?=??? 最小喷淋密度为
min W min t ()U L a =32320.08109m /(m h)8.72m /(m h)=??=?
min U U >，达到最小喷淋密度的要求。
16. 矿石焙烧炉送出的气体冷却后送入填料塔中，用清水洗涤以除去其中的二氧化硫。已知入塔的炉气流量为2400 m 3/h ，其平均密度为1.315 kg/m 3；洗涤水的消耗量为50 000 kg/h 。吸收塔为常压操作，吸收温度为20 ℃。填料采用DN50塑料阶梯环，泛点率取为60％。试计算该填料吸收塔的塔径。
解：查得20 ℃下，水的有关物性数据如下： 5L 100.510μ-=?Pa ·s L 998.2ρ=kg/m 3 炉气的质量流量为
m,V 2400 1.315kg/h 3156.0kg/h q =?=
采用埃克特通用关联图计算泛点气速， 横坐标为
m,L 0.50.5
V m,V L 50000 1.315()()0.5753156998.2
q q ρρ== 查图8-23，得纵坐标为
20.2V
F F L L
()0.038u g ρψμρΦ= L
1ρψρ=
=水
对于 DN50塑料阶梯环，由表8-10 和附录二分别查得
F 127Φ=1/m 23
t 114.2m m a =
故 20.2F 1271 1.315
1.0050.0389.81998.2
u ????=
解出 F 1.492u =m/s 操作空塔气速为
F 0.600.60 1.492m/s 0.895m/s u u ==?=
由
D
0.974m =
=
圆整塔径，取D =1.0 m
校核 100020850D d ==> ，故所选填料规格适宜。
取 W min ()0.08L =m 3/（m ·h ） 最小喷淋密度为
3232W min t min ()0.08114.2m /(m h)9.136m /(m h)U L a ==??=?
操作喷淋密度为
32
32250000/998.2m /(m h)63.81m /(m h)π
1.04
U =
?=?? > min U
操作空塔气速为
m 849.0m 0.14
3600
24002=?=
u
泛点率为
F 0.849100%100%56.90%1.492
u u ?=?= 经校核，选用D =1.0 m 合理。
常见气体的检验和吸收 班级 姓名 气体 验证试剂 吸收试剂 氧气 带火星的木条 灼热的铜 二氧化碳 石灰水 氢氧化钠溶液 二氧化硫 氢氧化钠溶液 水蒸气 无水硫酸铜 浓硫酸或氢氧化钠固体 氯化氢气体 硝酸银溶液 硝酸银或氢氧化钠溶液 2、 检验和吸收上述气体的一般装置： 图1 图2为U 型管 洗气（除杂）：长进短出 （盛放固体） 验气： 长进短出 3、CO 、H 2的检验 常常先通过 灼热的氧化铜 看见 固体由黑色变成红色，再通过证明其另一生成物 CO 2和H 2O ，以达到检验这两种气体的目的。 右图3为检验和吸收上述气体的一般装置： 图3 图2 图1
例1．某无色气体可能含有H 2、CO 、CO 2中的一种或多种。现将该气体依次经过下列装置处理后（假设每步作用均完全）。有关的实验事实是：①A 装置质量增重；②B 装置中的固体由黑变红；③C 装置中无水硫酸铜变蓝；④D 装置中石灰水变浑浊。请回答下列问题： （1）原混合气体中肯定含 ，可能含有 。为确认可能含有的气体 是否存在，请在 和 之间（填装置编号）添加框图中的装置，装置中试剂名称 是 。 （2）B 装置中的固体由黑变红说明氧化铜发生了__________（填“氧化”、“还原”）反应， 写出B 处硬质玻璃管中肯定发生反应的化学方程式： 。 练习： 1、为鉴别氢气、氧气、二氧化碳三瓶气体，可选用的方法是 （ ） A ．将水倒入三瓶气体中 B ．将澄清石灰水倒入三瓶气体中 C ．将紫色石蕊试液滴入三瓶气体中 D ．将燃着的木条分别伸入三瓶气体中 2、如右图所示，该装置有洗气、检验及储气等多种用途。 （1）洗气：除去ＣＯ２中的水蒸气，装置内应盛的物质是________， 气体应从________端通入。 （2）检验：证明ＣＯ中含有ＣＯ２，装置内应盛________，要除去 ＣＯ２最好盛________。 （3）贮气：排空气法收集Ｈ2时，气体从_____端通入；排水法收集Ｏ2时，瓶内先装满水， 气体从_____端通入；若要用水将装置中的Ｏ２排出进行实验，水应从_____端通入。 （4）量气：要测量气体体积，还需要用到的一种仪器是________，测量时瓶内先装满水， 气体从________端通入，该法适用于测量________气体的体积。 3、有五种气体，实验步骤与实验现象如图所示：试推断A 、B 、C 、D 、E 五种代表物（写化学式） 无水CuSO 4 Ca(OH)2溶液 NaOH 溶液 a b
客户安全应知应会试题（一） 部门姓名分数 一、选择题：（每题2分，共20分） 1、下列哪一种可燃气体的热值最高？（B ） A、天然气 B、液化石油气 C、人工煤气 2、检查燃气用具是否漏气时，通常采用（ B ）来寻找漏气点。 A、用火试 B、肥皂水 C、闻气味 3、天然气充分燃烧后的产物。（ C ） A、水和一氧化碳 B、氢气和二氧化碳 C、水和二氧化碳 4、目前国内普遍使用的天然气加臭剂是（ C ） A、硫化氢 B、乙硫醇 C、四氢噻吩 5、用于扑灭精密仪器、贵重设备、档案资料及带电设备火灾的灭火器是（ B ）灭火器。 A、化学泡沫灭火器 B、二氧化碳灭火器 C、清水灭火器 6、《石油天然气管道保护条例》要求：管道两侧各（B ）线路带内禁止种植深根植物，禁止取土、采石和构建其他建筑物等。 A、1m B、5m C、50m 7、天然气组成中一般（ A ）的所占比例最大。 A、甲烷 B、乙烷 C、丙烷 8、输气管线的储气量与管线长度、管径和（ B ）等有关。 A、管线埋深 B、管线压力 C、场站大小 9、生成天然气水合物的主要条件是一定的水分、低温和（A ） A、高压 B、低压 C、常压 10、使用可燃气体报警仪，若指针指示到80%时，则表示此时该地区空气中天然气浓度已达到了（ C ）。 A、80% B、5% C、4% 二、填空题：（每空2分，共40分） 1、天然气是埋藏在地下的古生物经过亿万年的高温和高压等作用而形成的可燃气。天然气的主要成分是甲烷，天然气具有易燃、易爆的特性天然气比空气轻，容易挥发，天然气热效率高安全性能好。 2、天然气中，纯天然气的爆炸极限为5%~15% 。 3、从事燃气钢质管道焊接的人员必须具有锅炉压力容器压力管道特种设备操作人员资格证书，且应在证书的有效期及合格范围内从事焊接工作，如间断焊接时间超过_6_个月，再次上岗前应重新考试合格。 4、国家规定的天然气灶具的使用年限是8 年。 5、根据国家标准，软管与家用燃具连接时，其长度不应超过2 米，并不得有接口。 6、根据国家标准规定连接燃气器具的橡胶软管应定期更换，要求更换时间为不超过18 个月。 7、燃烧应具备的条件：可燃物、助燃剂、火源。
有关概念： 热运动：分子做不停的无规则运动 热现象：物质中大量分子的热运动的宏观表现（如：热传导、扩散、液化、凝固、溶解、汽化等都是热现象）。 分子物理学与热力学的研究对象：热现象 微观量：描述单个分子运动的物理量。（如：分子质量、速度、能量等） 宏观量：描述大量分子热运动集体特征的物理量。（如：气体体积、压力、温度等）统计方法: 对个别分子运动用力学规律，然后对大量分子求微观两的统计平均值。 分子物理学研究方法: 建立宏观量与微观量统计平均值的关系从微观角度来说明 宏观现象的本质。分子物理学是一种微观理论。 热力学研究方法: 实验定律为基础,从能量观点出发,研究热现象的宏观规律。它是 一种宏观理论。 一、热学的基本概念 热学是物理学的一个重要分支学科，它研究的是热现象的宏观特征及其微观本质。热学研究的对象是大量粒子（如原子、分子）组成的物质体系，称为热力学系统或简称系统。 二、分子运动的基本概念 从微观上看，热现象是组成系统的大量粒子热运动的集体表现，热运动也称为分子运动、分子热运动。它是不同于机械运动的一种更加复杂的物质运动形式。因此，对于大量粒子的无规则热运动，不可能像力学中那样，对每个粒子的运动进行逐个的描述，而只能探索它的群体运动规律。就单个粒子而言，由于受到其它粒子的复杂作用，其具体的运动过程可以变化万千，具有极大的偶然性；但在总体上，运动却在一定条件下遵循确定的规律，如分子的速率分布，平均碰撞频率等，正是这种特点，使得统计方法在研究热运动时得到广泛应用，从而形成了统计物理学。统计物理学是从物质的微观结构出发，依据每个粒子所遵循的力学规律，用统计的方法来推求宏观量与微观量统计平均值之间的关系，解释与揭示系统宏观热现象及其有关规律的微观本质。 三、相关的一些概念 通常我们把描述单个粒子运动状态的物理量称为微观量，如粒子的质量、位置、动量、能量等，相应的用系统中各粒子的微观量描述的系统状态，称为微观态；描述系统整体特性的可观测物理量称为宏观量，如温度、压强、热容等，相应的用一组宏观量描述的系统状态，称为宏观态。 四、热学相关内容的分类 按研究角度和研究方法的不同，热学可分成热力学和气体动理论两个组成部分。热力学不涉及物质的微观结构，只是根据由观察和实验所总结得到的热力学规律，用严密的逻辑推理方法，着重分析研究系统在物态变化过程中有关热功转换等关系和实
精选练习8 四种常见气体的检验和吸收 2、检验的顺序：H 2O →CO 2→H 2 →CO 具体步骤：用CuSO 4检验水蒸气的存在→用澄清石灰水检验二氧化碳的存在→吸收二氧化碳→吸收水蒸气→通过灼热的氧化铜发生反应→再用CuSO 4检验水蒸气（验证氢气的存在）→再用澄清石灰水检验二氧化碳（验证一氧化碳的存在） 3、吸收的顺序：先吸收CO 2，再吸收水蒸气。 二、有关练习题：1、某同学用锌粒与浓盐酸反应制取氢气，由于浓盐酸具有挥发性，制得的氢气中 含有氯化氢和水蒸气。氯化氢气体极易溶于水。 为了得到纯净而干燥的氢气，可通过下列部分装置来完成。请根据下图回答问题： （1）写出标有①②③编号仪器的名称：① ，② ，③ 。 （2）写出锌与盐酸反应的化学方程式： ； （3）氢气的发生装置应选用 ，收集装置应选用 。 （用甲、乙、丙……表示） （4）装置连接顺序为：气体发生装置接 → → 接 → →接收集装置（用A 、B 、C 、D 表示） 2、某学生为了验证氢气还原氧化铜的产物，设计了 右图实验装置。 (1)写出编号仪器的名称： ① ，② 。 (2)本实验需要加热的装置字母编号为 。 (3)装置B 、C 中可观察到的现象分别为： B 。 C 。 (4)装置A 还可以用于 ；（填 ①或②） ①氯酸钾分解制氧气 ②大理石跟盐酸反应制二氧化碳 (5)为了达到实验目的，使根据现象得出的结论更科学，上述实验装置添加酒精灯后还存在缺陷，请提出简要修改方案： 。 3、水煤气是一种重要的工业气体燃料和化工原料，水蒸气通过炽热的煤（或焦炭）层所生成的混合气体
初 （1）为了证明水煤气中含有上述四种物质，连接上图各装置的正确顺序是（填写各接口字母，每种装置根据需要均可多次选择，并且接口序号不变）： 水煤气→（ ）（ ）接（ ）（ ）接（ ）（ ）接（ ）（ ）接（ ）（ ）接（ ）（ ）→尾气 （2）写出D 中发生反应的化学方程式： 。 4、利用下列图示装置制取纯净、干燥的氢气，并用氢气还原氧化铜来测定铜的相对原子质量。 （1）装置的连接顺序是：9接（ ）接（ ）接（ ）接（ ）接（ ）接（ ）接（ ）； （2）装置Ⅰ的作是 （3）装置Ⅱ的作用是 （4）装置Ⅲ中观察到的实验现象是 （5）加热CuO 之前必须进行的操作是 5、某混合气体中可能含有CO 2、CO 、H 2和O 2 中的一种或几种，依次通过澄清石灰水、灼热的氧化铜和无水硫酸铜时，依次出现石灰水变浑浊、氧化铜变红色、无水硫酸铜变蓝色的现象，由此推断： （1）原混合气体中一定含有 ，（2）原混合气体中一定没有 ，可能含有 。 6、无色混合气体中可能存在水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、氯化氢和氢气。将混合气体通过浓硫酸，气体体积没有变化；再通过澄清石灰水后，没有出现浑浊现象，但气体体积缩小一半。尾气导出后能燃烧，燃烧后产生的气体能使无水硫酸铜变蓝色，却不能使澄清石灰水变浑浊。则该气体中一定存在（填分子式） ；一定不存在 。 写出发生的有关反应的化学方程式： 8、乙醇是以高粱、玉米、薯类等为原料，经发酵、蒸馏而制得，属于可再生能源。在汽油中加入适量乙醇作为汽油燃料，可节省石油资源，减少汽车尾气的污染。 乙醇（C 2H 6O ）完全燃烧时生成CO 2和H 2O 。如果氧气不充足，乙醇燃烧可能还有CO 生成。现用下图装置进行实验，确证乙醇燃烧产物中有CO 、CO 2和H 2 （1）能确证产物中有H 2O 的现象是： ；能确证产物中有CO 的现象是： 。 （2）实验时可观察到装置B 中石灰水变浑浊，D 中石灰水无变化。B 装置的作用是： ；C 装置的作用是： ；D 装置的作用是： ； Ⅴ Ⅰ Ⅱ 6 Ⅳ
气体基础知识题集 一．名词解释 1．压力：垂直均匀作用在物体表面上的力叫做压力。 2．温度：是衡量物体冷热程度的物理量。 3．密度：单位体积的物质所具有的质量。 4．体积：是指一个物体占有空间的大小。 5．容积：是容器或其它能容纳物质的物体的内部体积。 6．标准状态（气体）：指压力为1标准大气压，温度为0℃的状态。 7．高压液化气体：临界温度在-10～70℃的各种气体。 8．液化石油气：以丙烷和异丁烷为主要成分的混合物，其中丙烷组分不得超过65%的摩尔分数。 9．永久气体：临界温度低于-10℃的各种气体。 10．低压液化气体：临界温度大于70℃的各种气体。 11．易燃气体：是指与空气混合的爆炸下限小于10%，或爆炸上限和下限之差大于等于20%的气体。 二．判断题 1．物理变化时，物质本身发生变化。（×） 2．化学变化时，物质本身生成新物质。（√） 3．常压下，随着温度的降低，所有气体均可液化。（√）4．蒸发是一个吸热过程。（√） 5．随着压力的升高，所有液体均可液化。（×）
6．气体能否液化，与温度和压力有关。（√） 7．气体具有可压缩性和热胀冷缩的特点。（√） 8．在一定的温度和压力下，同体积的不同气体摩尔数不同。（×）9．液化石油气瓶在向外输送液化石油气时，气相和液相处于平衡状态，（×） 10．物质气、液、固三态之间的相互转变是相变过程。（√）11．永久气体不能液化。（×） 12．永久气体也可液化。（√） 13．液化石油气属于低压液化气体。（√） 14．气瓶超装越多，爆炸的危险性越大。（√） 15．盛装一氧化碳、煤气最好使用铝合金气瓶，主要是避免应力腐蚀破坏。（√） 16．沸点就是液化点。（√） 17．使气态氧变为液态氧的主要措施是降温。（√） 18．乙炔属于低压液化气体。（×） 19．空气、氧气、氮气按《气瓶安全监察规程》分类属于高压液化气体。（×） 20．临界温度越低、气体越易液化。（×） 21．在正常环境温度下瓶内气体处于气液两相平衡状态。（×）22．永久气体在充装或使用过程中允许出现充装或使用压力超过公称工作压力的情况。（×） 23．永久气体是通过控制气瓶充装终了时的重量来控制气体的充
第八章气体吸收 1.在温度为40℃、压力为101.3kPa 的条件下，测得溶液上方氨的平衡分压为15.0kPa 时，氨在水中的溶解度为76.6g (NH 3)/1000g(H 2O)。试求在此温度和压力下的亨利系数E 、相平衡常数m 及溶解度系数H 。解：水溶液中氨的摩尔分数为 76.6 170.07576.610001718 x ==+由*p Ex =亨利系数为*15.0kPa 200.00.075 p E x ===kPa 相平衡常数为t 200.0 1.974101.3E m p = ==由于氨水的浓度较低，溶液的密度可按纯水的密度计算。40℃时水的密度为992.2ρ=kg/m 3溶解度系数为 kPa)kmol/(m 276.0kPa)kmol/(m 18 0.2002.99233S ?=??==EM H ρ 2.在温度为25℃及总压为101.3kPa 的条件下，使含二氧化碳为 3.0%（体积分数）的混合空气与含二氧化碳为350g/m 3的水溶液接触。试判断二氧化碳的传递方向，并计算以二氧 化碳的分压表示的总传质推动力。已知操作条件下，亨利系数51066.1?=E kPa ，水溶液的密 度为997.8kg/m 3。 解：水溶液中CO 2的浓度为 33 350/1000kmol/m 0.008kmol/m 44 c ==对于稀水溶液，总浓度为3t 997.8kmol/m 55.4318c = =kmol/m 3水溶液中CO 2的摩尔分数为 4 t 0.008 1.4431055.43 c x c -===?由54* 1.6610 1.44310kPa 23.954p Ex -==???=kPa 气相中CO 2的分压为 t 101.30.03kPa 3.039p p y ==?=kPa <* p
气体动理论 一、选择题 1．按照气体分子运动论，气体压强的形成是由于 （ ） （A ）气体分子之间不断发生碰撞； （B ）气体分子的扩散； （C ）气体分子不断碰撞器壁； （D ）理想气体的热胀冷缩现象． 2．理想气体中仅由温度决定其大小的物理量是（ ） （A ）气体的压强 （B ）气体分子的平均速率 （C ）气体的内能 （D ）气体分子的平均平动动能 3. 在一个容积不变的封闭容器内理想气体分子平均速率若提高为原来的2倍，则（ ） A ．温度和压强都提高为原来的2倍 B ．温度为原来的2倍，压强为原来的4倍 C ．温度为原来的4倍，压强为原来的2倍 D ．温度和压强都为原来的4倍 4．关于温度的意义，下列几种说法中错误的是：（ ） A ．气体的温度是分子平均平动动能的量度． B ．气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义． C ．温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同． D ．从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度． 5．容积为V 的容器中，贮有1N 个氧分子、2N 个氮分子和M kg 氩气的混合气体，则混合 气体在温度为T 时的压强为（其中A N 为阿佛伽德罗常数，μ为氩分子的摩尔质量）[ ] （A ）kT V N 1 （B ）kT V N 2 （C ）kT V MN A μ （D ）kT N M N N V A )(121μ ++ 6．一瓶氦气和一瓶氮气(均为理想气体)都处于平衡状态，质量密度相同，分子平均平动动 能相同，则它们( ) A 、温度相同、压强相同； B 、温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强； C 、温度、压强都不相同； D 、温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强 7．压强、温度相同的氩气和氮气，它们的分子平均平动动能k ε和平均动能ε的关系为 （ ） （A ）和k ε都相等 （B ）和k ε都不相等 （C ）k ε相等，而 ε不相等 （D ）ε相等，而k ε不相等 8．mol 2的刚性分子理想气体甲烷，温度为T ，其内能可表示为：( ) A 、kT 5； B 、kT 6； C 、RT 5； D 、RT 6.
1、永久气体中最危险的气体是（）。 ○A. 氧气○B.氨气⊙C.氢气○D.天然气 2、压力的大小和受力面积的大小都（）。 ○A.无关系⊙B.有关系○C.有一定关系 3、力（）改变物体的运动状态。（单选题） ⊙A.可以○B.不可以○C.随便 4、力的单位是（）。 ○A.牛顿○B.公斤○C.Mpa 5、洛氏硬度与布氏硬度的关系为：HRC=1*HB/（）。 ○A.5 ○B.8 ⊙C.10 6、密度是单位体积中所含的（）量。 ○A.化学○B.物理⊙C.物质 7、燃烧、爆炸的共同点：燃烧和爆炸本身上都是可燃物质的氧化反应。 ⊙A.正确○B.错误 8、热不可能自动地、不付代价地从低温物体传到高温物体。（） ⊙A.正确○B.错误 9、韧性是指金属材料抵抗破坏的能力。 ○A.正确⊙B.错误 10、韧性是指金属材料在冲击载荷（突然增加）作用下，抵抗破坏的能力。 ⊙A.正确○B.错误 11、韧性是指金属材料在冲击载荷的能力。（） ○A.正确⊙B.错误 12、实瓶重量是气瓶充装气体后的总重。（） ⊙A.正确○B.错误 13、水容积是气瓶内腔的实际容积。（） ⊙A.正确○B.错误 14、塑性是指金属材料在外力作用下，产生不破坏的能力。（） ○A.正确⊙B.错误 15、塑性是指金属材料在外力作用下，产生最大塑性变形而不破坏的能力。（）
⊙A.正确○B.错误 16、天然不能被压缩或液化。（） ○A.正确⊙B.错误 17、天然气是清洁环保的燃料。（） ⊙A.正确○B.错误 18、天然气是永久气体的一种。（） ⊙A.正确○B.错误 19、天然气中的成分主要是烃类，通常以甲烷为主。（） ⊙A.正确○B.错误 20、通常把把等于750毫米汞柱的大气压叫做标准大气压。（） ○A.正确⊙B.错误 21、通常把等于760毫米汞柱的大气压叫做标准大气压。（） ⊙A.正确○B.错误 22、温度是表示物质的冷热程度的物理量。（） ⊙A.正确○B.错误 23、温升压力是指气瓶内的气体，在环境温度时的瓶内气体压力（）○A.正确⊙B.错误 24、物质的密度和比容都随着温度和压力的变化而变化。（） ○A.正确⊙B.错误 25、物质的三种状态不可以相互转换。（） ○A.正确⊙B.错误 26、在常压下，随着温度的降低，只有部分的气体不可液化。（） ○A.正确⊙B.错误 27、经液态而直接成气态的过程，称为升华。（） ○A.正确⊙B.错误 28、可燃气体与空气混合时的爆炸下限越高，则危险程度越高。（）○A.正确⊙B.错误 29、力不可以使物体发生形变。（） ○A.正确⊙B.错误
“常用气体的收集方法”知识归纳练习题 1.在实验室里制取下列气体时，不能用向上排空气法收集的是( ) A. O2 B. CO 2 2 C. H2 D. SO 2.某气体只能用排水法收集(下图)，下列说法正确的是( ) A. 当导管口开始有气泡冒出时立即收集 B. 当集气瓶口冒出大量气泡时停止收集,取出,再用玻璃片粗糙面盖上 C. 当集气瓶口冒出大量气泡时停止收集,在水下用玻璃片光滑面盖上, 取出 D. 该气体具有的性质是:不易(或难溶于水)；密度与空气接近或与空气中的成分反应 3.某无色气体，密度约为空气密度的三分之一，且极难溶于水，那么收集可用的方法（）①向上排空气法②向下排空气法③排水法． A. ②或③ B. ①或③ C. ①②③均可 D. 无法确定 4.一氧化氮(NO)是汽车尾气中的一种大气污染物，它是一种无色气体难溶于水，密度比空气略大，在空气 中能与氧气迅速化合而生成红棕色的二氧化氮(NO2)气体。因此，在实验室中，收集一氧化氮可选用的集气方法是（） A. 排水集气法 B. 向上排空气集气法 C. 向下排空气集气法 D. 排水集气法或向上排空气集气法 5.一氧化氮是汽车尾气中的一种大气污染物,它是无色气体,难溶于水,密度比空气略大,在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的二氧化氮。在实验中，收集一氧化氮时可选用的收集方法是（） A. 向上排空气法 B. 向下排空气法 C. 排水集气法 D. 排水集气法或向下排空气法 6.我们曾对人体吸入的空气与呼出的气体进行过探究，下列关于“用排水法收集人呼出的气体”的实验操作的叙述正确的是（） A. 将集气瓶盛半瓶水后，用手堵住瓶口再将集气瓶倒放到水里 B. 气体集满后，先将集气瓶拿出水面，再 盖上玻璃片 C. 将集满人呼出气体的集气瓶正放在桌面上 D. 可将集满气体的集气瓶临时放在水中，等用时再从水中取出 7.一氧化氮是汽车尾气中的一种大气污染物，它是无色气体，难溶于水，密度比空气略大，在空气中能与 氧气迅速反应生成红棕色的二氧化氮．在实验中，收集一氧化氮时可选用的收集方法是（） A. 向下排空气法 B. 向下排空气法 C. 排水集气法 D. 排水集气法或向下排空气法 8.一氧化氮是大气污染物之一，但少量一氧化氮在人体内具有扩张血管，增强记忆的功能，且一氧化氮难 溶于水，密度比空气大，通常条件下极易与氧气反应，实验室收集一氧化氮的装置是（） A. B. C. D. 9.氨气（NH3）是没有颜色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水。下列是实验室收集气体的 几种装置，为防止污染环境，你认为最合理装置是（）
习题九 一、选择题 1．用分子质量m ，总分子数N ，分子速率v 和速率分布函数()f v 表示的分子平动动能平均值为 [ ] （A ）0 ()Nf v dv ∞ ? ； （B ） 20 1 ()2 mv f v dv ∞? ； （C ）20 1 ()2 mv Nf v dv ∞? ； （D ）0 1 ()2 mvf v dv ∞? 。 答案：B 解：根据速率分布函数()f v 的统计意义即可得出。()f v 表示速率以v 为中心的单位速率区间内的气体分子数占总分子数的比例，而dv v Nf )(表示速率以v 为中心的dv 速率区间内的气体分子数，故本题答案为B 。 2．下列对最概然速率p v 的表述中，不正确的是 [ ] （A ）p v 是气体分子可能具有的最大速率； （B ）就单位速率区间而言，分子速率取p v 的概率最大； （C ）分子速率分布函数()f v 取极大值时所对应的速率就是p v ； （D ）在相同速率间隔条件下分子处在p v 所在的那个间隔内的分子数最多。 答案：A 解：根据()f v 的统计意义和p v 的定义知，后面三个选项的说法都是对的，而只有A 不正确，气体分子可能具有的最大速率不是p v ，而可能是趋于无穷大，所以答案A 正确。 3．有两个容器，一个盛氢气，另一个盛氧气，如果两种气体分子的方均根速率相等，那么由此可以得出下列结论，正确的是 [ ] （A ）氧气的温度比氢气的高； （B ）氢气的温度比氧气的高； （C ）两种气体的温度相同； （D ）两种气体的压强相同。 答案：A rms v =222222221 ,16 H O H H H O O O T T T M M M T M ===，所以答案A 正确。 4．如下图所示，若在某个过程中，一定量的理想气体的 热力学能（内能）U 随压强p 的变化关系为一直线（其 延长线过U —p 图的原点），则该过程为[ ] （A ）等温过程； （B ）等压过程； （C ）等容过程； （D ）绝热过程。 答案：C
精选练习四种常见气体的检验和吸收 、检验的顺序：→→→ 具体步骤：用检验水蒸气的存在→用澄清石灰水检验二氧化碳的存在→吸收二氧化碳→吸收水蒸气→通 过灼热的氧化铜发生反应→再用检验水蒸气（验证氢气的存在）→再用澄清石灰水检验二氧化碳（验证一 氧化碳的存在） 、吸收的顺序：先吸收，再吸收水蒸气。 二、有关练习题：、某同学用锌粒与浓盐酸反应制取氢气，由于浓盐酸具有挥发性，制得的氢气中 含有氯化氢和水蒸气。氯化氢气体极易溶于水。为了得到纯净而干燥的氢气，可通过下列部分装置来完成。 请根据下图回答问题： 。。 ()装置还可以用于；（填①或②）①氯酸钾分解制氧气②大理石跟盐酸反应制二氧化碳 ()为了达到实验目的，使根据现象得出的结论更科学，上述实验装置添加酒精灯后还存在缺陷，请提 出简要修改方案：。 、水煤气是一种重要的工业气体燃料和化工原料，水蒸气通过炽热的煤（或焦炭）层所生成的混合气体 初 ） →尾气 、利用下列图示装置制取纯净、干燥的氢气，并用氢气还原氧化铜来测定铜的相对原子质量。 （）装置的连接顺序是：接（）接（）接（）接（）接（）接（）接（）；
（）装置Ⅰ的作是（）装置Ⅱ的作用是 （）装置Ⅲ中观察到的实验现象是（）加热之前必须进行的操作是 、某混合气体中可能含有、、和中的一种或几种，依次通过澄清石灰水、灼热的氧化铜和无水硫酸铜时，依次出现石灰水变浑浊、氧化铜变红色、无水硫酸铜变蓝色的现象，由此推断： （）原混合气体中一定含有，（）原混合气体中一定没有，可能含有。 、无色混合气体中可能存在水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、氯化氢和氢气。将混合气体通过浓硫酸，气体体积没有变化；再通过澄清石灰水后，没有出现浑浊现象，但气体体积缩小一半。尾气导出后能燃烧，燃烧后产生的气体能使无水硫酸铜变蓝色，却不能使澄清石灰水变浑浊。则该气体中一定存在（填分子式）；一定不存在。 写出发生的有关反应的化学方程式： 、乙醇是以高粱、玉米、薯类等为原料，经发酵、蒸馏而制得，属于可再生能源。在汽油中加入适量乙醇作为汽油燃料，可节省石油资源，减少汽车尾气的污染。乙醇（）完全燃烧时生成和。如果氧气不 下，产生二氧化碳的质量较多的是。 、如下图所示，管中盛有干燥的炭粉，管中盛有干燥的氧化铜粉末，、两个形管中装有碱石灰（氢氧化钠和氧化钙的固体混合物），用来吸收气体。将干燥的气体全部通入管进行实验，实验结束后，管质量增加，管质量增加。 计算进入管和离开管的的质量各是多少？ [年江苏初赛题]. [年江苏初赛题].某些玻璃仪器，为保证其密封性，常常把玻璃的接触面处磨毛(也称磨砂)，下列仪器中已经过磨毛处理的是………………………………………………………………( ) ．量筒．集气瓶．烧杯．滴瓶 [年江苏初赛题]．按下图进行实验，已知为、中的一种或两者的混合物，甲装置中的黑色粉末为、炭粉中的一种或两者的混合物。 ()若黑色粉末是纯净物，甲、乙、丙装置中的固体或溶液依次出现红色、蓝色、浑浊，则气体是，黑色粉末为。 ()若为纯净物，反应现象与()同，则是，黑色粉末为。 ()若第()问中，乙装置的物质增重．，红色物质，丙装置中的物质增重．，则至少需通入气体。 ()若第()问中，甲装置生成．红色物质，乙装置中物质增重．，则至少需要 黑色粉末。．()，，(分) ()， (分) ()(分) ()(分) .现有足量的稀硫酸、．锌片、无水硫酸铜、氧化铜和水，请从下图中选择适当仪器，设计一个简单的实验，粗略测定锌的相对原子质量。(设环境为标准状况，标准状况下氢气的密度为．)
安全基础知识题库及答案 一、判断题 1.电石(碳化钙)可以露天存放。() 2.有机过氧化物比无机氧化剂有更大的火灾爆炸危险。() 3.同是氧化剂，特性基本相同，可以任意混储混运。() 4.氢氟酸可用玻璃及陶瓷容器储存。() 5.浓硫酸、烧碱、液碱可用铁制品做容器储存，因此也可用镀锌铁桶储存。() 6.剧毒物品的仓库应使用密闭措施。() 7.乙类危险化学品分装、改装、开箱检查应在库房内进行。() 8.液氯钢瓶与液氨钢瓶可以在同库存放。() 9.有毒品在水中的溶解度越大，其危险性也越大。() 10.闪点是表示易燃易爆液体燃爆危险性的一个重要指标，闪点越高，爆炸危险性越大。() 11.人可以长期吸入氧气，而且氧气越纯越好。() 12.压缩气体如正丁烷、乙炔等发生着火时，应迅速灭火，然后切断气源。() 13.危险化学品安全技术说明书规定的16项内容，不得随意删除或合并，其顺序可以随意变更() 14.危险化学品露天储存时单一储存区最大储量2000—2400 t。() 15.放射性物品在储运中必须有完整妥善的包装，包装问题十分重要，一般应采用四层包装。分别为内容器、内层辅助包装、外容器、外层辅助包装。()
16.危险化学品运输企业必须具备的条件由国务院交通部门规定。() 17.国家质量技术监督局于1992年发布了国家标准《常用危险化学品的分类及标志》，按照主要危险特性把危险化学品分为8类。() 18.在采取措施的情况下，可以利用内河以及其他封闭水域等航运渠道运输剧毒化学品。() 19.大中型危险化学品仓库应与周围公共建筑物、交通干线(公路、铁路、水路)、工矿企业等距离至少保持1000 m。() 20.危险化学品库房门应为木质门，采用外开式，设置高侧窗。(剧毒物品仓库的窗户应加设铁护栏)() 21.在危险化学品储存中露天储存禁忌品问的距离10 m及以上。() 22.装卸和搬运易燃液体中，必须轻装轻卸，严禁滚动、摩擦、拖拉等危及安全的操作。（) 23·遇湿易燃物品、氧化剂和有机过氧化物可储藏于三级耐火建筑的库房内。 () 24遇湿易燃物品储存库房相对湿度需控制在大于75％。() 25·易燃固体储存库房温度需控制在35℃及以下。() 26·受日光照射能发生化学反应引起燃烧、爆炸、分解、化合或能产生有毒气体的危险化学品应储存在一级建筑物中，其包装应采取避光措施。（）27·储存危险化学品建筑采暖的热媒温度不应过高，热水采暖不应超过60℃。 () 28·装卸易燃液体需穿防静电工作服。禁止穿带铁钉鞋。()
气体动理论知识点总结 注意：本章所有用到的温度指热力学温度，国际单位开尔文。 T=273.15+t 物态方程 A N PV NkT P kT nkT V m PV NkT PV vN kT vRT RT M =→= =' =→===（常用） 一、 压强公式 11()33 P mn mn = =ρρ=22v v 二、 自由度 *单原子分子： 平均能量=平均平动动能=(3/2)kT *刚性双原子分子： 平均能量=平均平动动能+平均平动动能=325222 kT kT kT += *刚性多原子分子： 平均能量=平均平动动能+平均平动动能=3 332 2 kT kT kT +=
能量均分定理：能量按自由度均等分布，每个自由度的能量为(1/2)kT 所以，每个气体分子的平均能量为2 k i kT ε= 气体的内能为k E N =ε 1 mol 气体的内能22 k A i i E N N kT RT =ε== 四、三种速率 p = ≈v = ≈v = ≈ 三、 平均自由程和平均碰撞次数 平均碰撞次数：2Z d n =v 平均自由程： z λ= =v 根据物态方程：p p nkT n kT =?= 平均自由程： z λ==v
练习一 1．关于温度的意义，有下列几种说法： （1）气体的温度是分子平均平动动能的量度。（2）气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义。 （3）温度的高低反映物质内部分子热运动剧烈程度的不同。 （4）从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。（错） 解：温度是个统计量，对个别分子说它有多少温度是没有意义的。 3．若室内升起炉子后温度从15℃升高到27℃，而室内气压不变，则此时室内的分子数减少了： 解：PV NkT = 211227315 0.9627327N T N T +===+ 1210.04N N N N ?=-= 则此时室内的分子数减少了4%. 4. 两容器内分别盛有氢气和氦气，若他们的温度和质量分别相等，则：（A ） （A ）两种气体分子的平均平动动能相等。 （B ）两种气体分子的平均动能相等。 （C ）两种气体分子的平均速率相等。 （D ）两种气体的内能相等。 任何气体分子的平均平动动能都是(3/2)kT ，刚性双原子分子： 平均能量=平均平动动能+平均平动动能=3 252 2 2 kT kT kT +=
第八章 气体吸收 1. 在温度为40 ℃、压力为101.3 kPa 的条件下，测得溶液上方氨的平衡分压为15.0 kPa 时，氨在水中的溶解度为76.6 g (NH 3)/1 000 g(H 2O)。试求在此温度和压力下的亨利系数E 、相平衡常数m 及溶解度系数H 。 解：水溶液中氨的摩尔分数为 76.6 170.07576.610001718 x ==+ 由 *p Ex = 亨利系数为 *15.0kPa 200.00.075 p E x ===kPa 相平衡常数为 t 200.0 1.974101.3 E m p === 由于氨水的浓度较低，溶液的密度可按纯水的密度计算。40 ℃时水的密度为 992.2ρ=kg/m 3 溶解度系数为 kPa)kmol/(m 276.0kPa)kmol/(m 180.2002.99233S ?=??==EM H ρ 2. 在温度为25 ℃及总压为101.3 kPa 的条件下，使含二氧化碳为 3.0%（体积分数） 的混合空气与含二氧化碳为350 g/m 3的水溶液接触。试判断二氧化碳的传递方向，并计算以二氧化碳的分压表示的总传质推动力。已知操作条件下，亨利系数5 1066.1?=E kPa ，水溶液的密度为997.8 kg/m 3。 解：水溶液中CO 2的浓度为 33350/1000kmol/m 0.008kmol/m 44 c == 对于稀水溶液，总浓度为 3t 997.8kmol/m 55.4318c = =kmol/m 3 水溶液中CO 2的摩尔分数为
4t 0.008 1.4431055.43 c x c -===? 由 54* 1.6610 1.44310kPa 23.954p Ex -==???=kPa 气相中CO 2的分压为 t 101.30.03kPa 3.039p p y ==?=kPa < *p 故CO 2必由液相传递到气相，进行解吸。 以CO 2的分压表示的总传质推动力为 *(23.954 3.039)kPa 20.915p p p ?=-=-=kPa 3. 在总压为110.5 kPa 的条件下，采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的氨气。测得 在塔的某一截面上，氨的气、液相组成分别为0.032y =、3 1.06koml/m c =。气膜吸收系数 k G =5.2×10-6 kmol/(m 2·s ·kPa)，液膜吸收系数k L =1.55×10-4 m/s 。假设操作条件下平衡关系服从亨利定律，溶解度系数H ＝0.725 kmol/(m 3·kPa)。 （1）试计算以p ?、c ?表示的总推动力和相应的总吸收系数； （2）试分析该过程的控制因素。 解：(1) 以气相分压差表示的总推动力为 t 1.06*(110.50.032)kPa 2.0740.725c p p p p y H ?=-=- =?-=kPa 其对应的总吸收系数为 246G L G 11111()(m s kPa)/kmol 0.725 1.5510 5.210 K Hk k --=+=+????? 35252(8.89910 1.92310)(m s Pa)/kmol 2.01210(m s Pa)/kmol =?+???=??? 6G 1097.4-?=K kmol/(m 2·s ·kPa) 以液相组成差表示的总推动力为 33*(110.50.0320.725 1.06)kmol/m 1.504kmol/m c c c pH c ?=-=-=??-= 其对应的总吸收系数为 m/s 10855.6m/s 102.5725.01055.11111664G L L ---?=?+?=+=k H k K （2）吸收过程的控制因素 气膜阻力占总阻力的百分数为 %58.95%10010 2.51097.4/1/166G G G G =???==--k K K k 气膜阻力占总阻力的绝大部分，故该吸收过程为气膜控制。 4. 在某填料塔中用清水逆流吸收混于空气中的甲醇蒸汽。操作压力为10 5.0 kPa ，操
第八章传质过程导论 第九章气体吸收 1-1 吸收过程概述与气液平衡关系 1-1 在25℃及总压为101.3kPa的条件下，氨水溶液的相平衡关系为p*=93.90x kPa。试求 (1) 100g水中溶解1g的氨时溶液上方氨气的平衡分压和溶解度系数H； (2) 相平衡常数m。 1-2 已知在20℃和101.3kPa下，测得氨在水中的溶解度数据为：溶液上方氨平衡分压为0.8kPa时，气体在液体中溶解度为1g (NH3)/1000g(H2O)。试求在此温度和压力下，亨利系数E、相平衡常数m及溶解度系数H。 1-3 在总压为101.3kPa，温度为30℃的条件下，含有15%（体积%）SO2的混合空气与含有0.2%（体积%）SO2的水溶液接触，试判断SO2的传递方向。已知操作条件下相平衡常数m=47.9。 1-2 传质机理 1-4 组分A通过厚度为的气膜扩散到催化剂表面时，立即发生化学反应：，生成的B离开催化剂表面向气相扩散。试推导稳态扩散条件下组分A、B的扩散通量及。 1-5 假定某一块地板上洒有一层厚度为1mm的水，水温为297K，欲将这层水在297K的静止空气中蒸干，试求所需时间为若干。已知气相总压为101.3kPa，空气湿含量为0.002kg/（kg 干空气），297K时水的饱和蒸汽压为22.38 kPa。假设水的蒸发扩散距离为5mm。 1-3 吸收速率 1-6 采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的CO2。已知25℃时CO2在水中的亨利系数为1.66×105kPa，现空气中CO2的体积分率为0.06。操作条件为25℃、506.6kPa，吸收液中CO2的组成为。试求塔底处吸收总推动力?p、?c、? X和? Y。 1-7 在101.3kPa及20℃的条件下，在填料塔中用清水逆流吸收混于空气中的甲醇蒸汽。若在操作条件下平衡关系符合亨利定律，甲醇在水中的溶解度系数H＝1.995kmol/(m3·kPa)。塔内某截面处甲醇的气相分压为6kPa，液相组成为2.5 kmol/m3，液膜吸收系数k L=2.08×10-5m/s，气相总吸收系数K G＝1.122×105 kmol/(m2·s·kPa)。求该截面处
2017医学基础知识题库及答案 1、维持内环境稳态的重要调节方式是D A、体液性调节 B、自身调节 C、正反馈调节 D、负反馈调节 E、前馈 2、生物体内环境稳态是指C A、细胞外液理化因素保持不变 B、细胞内液理化因素不变 C、细胞外液理化性质在一定范围内波动 D、细胞内液理化性质在一定范围内波动 E、细胞内液和细胞外液理化性质在一定范围内波动 3、衡量组织兴奋性高低的指标是E A、动作电位 B、静息电位 C、刺激 D、反应 E、阈值 4、神经调节的基本方式是A A、反射 B、反应 C、神经冲动 D、正反馈调节 E、负反馈调节 5、下列生理过程中，属于负反馈调节的是B A、排尿反射 B、减压反射 C、分娩 D、血液凝固 E、排便反射 6、可兴奋细胞兴奋时，共有的特征是产生D A、收缩反应 B、分泌 C、神经冲动 D、电位变化 E、离子运动 7、可兴奋细胞包括C A、神经细胞、肌细胞 B、神经细胞、腺细胞 C、神经细胞、肌细胞、腺细胞 D、神经细胞、肌细胞、骨细胞 E、神经细胞、肌细胞、脂肪细胞 8、下列哪些活动属于条件反射A A、看到酸梅时引起唾液分泌 B、食物进入口腔后，引起胃腺分泌 C、大量饮水后尿量增加 D、寒冷环境下皮肤血管收缩 E、炎热环境下出
9、神经调节中的控制部分是A A、感受器 B、受体 C、神经中枢 D、靶组织或靶器官 E、效应器 10，下列有关延髓心血管中枢的叙述，哪一项是错误的E A、腹外侧区是心血管交感神经活动的整合部位 B、迷走背核和疑核是心迷走神经中枢 C、安静时心迷走紧张性占优势 D、肌肉运动时心交感紧张性占优势 E、情绪激动时心迷走紧张性占优势 11，若潮气量为500ml时无效腔容量加倍时，肺通气血流比值将D A、加倍 B、减半 C、增大，但不到加倍 D、减小，但不到减半 E、不变 12，肠胃反射可D A、促进胃的排空、抑制胃酸分泌 B、抑制胃的排空、促进胃酸分泌 C、促进胃的排空、促进胃酸分泌 D、抑制胃的排空、抑制胃酸分泌 E、以上都不是 13，心血管基本中枢位于B A、脊髓 B、延髓 C、中脑 D、下丘脑 E、大脑边缘系统 14，决定肺部气体交换方向的主要因素是B A、呼吸膜通透性 B、气体分压差 C、气体的溶解度 D、气体分子量 E、血红蛋白与气体的亲和力 15、当交感—肾上腺系统活动时，调节肾上腺髓质释放的因素主要是A A、神经调节 B、体液调节 C、自身调节 D、前馈调节 E、反馈调节 16、成年后生长素分泌过多会导致E A、呆小症 B、巨人症 C、侏儒症 D、粘液性水肿 E、肢端肥大症
第六章气体动理论 §6-1 气体状态方程 【基本内容】 热力学系统：由大量分子组成的物质（气体、液体、固体）称为热力学系统,系统以外其它物体称为外界。 热力学：以观察和实验为基础，研究热现象的宏观规律，总结形成热力学三大定律，对热现象的本质不作解释。 统计物理学：从物质微观结构出发，按每个粒子遵循的力学规律，用统计的方法求出系统的宏观热力学规律。 分子物理学：是研究物质热现象和热运动规律的学科，它应用的基本方法是统计方法。 一、气体状态方程 1、宏观量与微观量 宏观量：表征大量分子集体性质的物理量（如P、V、T、C等）。 微观量：表征个别分子状况的物理量（如分子的大小、质量、速度等）。 2、热力学过程、平衡态与平衡过程 热力学过程：是系统状态经过一系列变化到另一状态的经历。 平衡态：是热力学系统在不受外界影响的条件下，宏观热力学性质（如P、V、T）不随时间变化的状态。它是一种热动平衡，起因于物质分子的热运动。 平衡过程：热力学过程中的每一中间状态都是平衡态的热力学过程。 3、理想气体的状态方程 （1）理想气体的状态方程 是理想气体在任一平衡态下，各状态参量之间的函数关系: （2）气体压强与温度的关系 P=nkT 玻尔兹曼常数k=R/N A=1.38×10-23J/K，啊伏加德罗常数N A =6.028×1023/mol。 ρ=nm 分子数密度n=N/V，ρ——气体质量密度，m——气体分子质量。 １/ 7
２ / 7 二、理想气体的压强 1、理想气体的微观假设 关于分子个体力学性质的假设：（a ）分子本身的大小比起它们之间的距离可忽略不计。（b ）除了分子碰撞瞬间外，分子之间的相互作用以忽略。（c ）分子之间以及分子与器壁间的碰撞是完全弹性的。关于分子集体之间性质的假设——统计假设：（a ）分子按位置的分布是均匀的，即分子沿空间各个方向运动的数目相等。（b ）分子按速度方向的分布是均匀的，即分子沿空间各个方向运动的机会相等。2、理想气体的压强公式 分子的平均平动动能：22 1v m t =ε 3、压强的统计意义 P 是统计平均值，是对时间、对大量分子、对面积求平均的效果。 三、理想气体的温度 1、分子平均平动动能与温度的关系 温度的意义：气体的温度是分子平均平动动能的量度；温度标志物质内部分子无规则运动的剧烈程度。 2、方均根速率2v 方均根速率：是气体分子热运动时，速度的平均值。 四、分子间的碰撞 1、平均碰撞频率 是一个分子在单位时间内与其它分子碰撞的平均次数。 d ：分子有效直径，v ：分子平均速率，n ：分子数密度。 2、平均自由程 是一个分子在连续两次碰撞之间，自由运动路程的平均值。 五、能量均分定律 1、自由度 决定物体在空间位置所需要独立坐标的数目，称为该物体的自由度。 i=t+r t ：平动自由度，i ：转动自由度。 单原子分子t=3、r=0、i=3；刚性双原子分子t=3、r=2、i=5；刚性多原子分子t=3、r=3、i=62、能量均分定律