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化⼯原理（下册）答案化⼯原理（⼤学第⼆版）下册部分答案第8章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51066.1?=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 ?=-=-=kPa3. 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 =、31.06koml/m c =。

⽓膜吸收系数k G =5.2×10-6kmol/(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6G 1097.4-?=K kmol/(m 2·s ·kPa)以液相组成差表⽰的总推动⼒为其对应的总吸收系数为（2）吸收过程的控制因素⽓膜阻⼒占总阻⼒的百分数为⽓膜阻⼒占总阻⼒的绝⼤部分，故该吸收过程为⽓膜控制。

第一章 蒸馏的习题解答1．.已知含苯0.5(摩尔分数)的苯—甲苯混合液,若外压为99KPa,试求该搭液的泡点温度。

苯和甲苯的饱和蒸气压数据见例14附表。

解：本题需用试差法确定溶液的饱和温度。

先假设一温度，查苯和甲苯的饱和蒸汽压 0A p 和0B p则000B A B P P x P P -=-，若所求的x 与题给的x 值相等, 则证明假设正确。

设假设温度恰为泡点温度, 否则需修正。

本题外压为99a KP ，据常压下苯~甲苯混合液的t-x-y 图 设该溶液的泡点温度091.5t C =，则查教材附录可知00.141.6,56.8A a B a P KP p KP ==9956.80.4980.5141.656.8x -==≈-故溶液的泡点温度为92C2. .正戊烷 (C 5H 12)和正己烷（C 6H 14）的饱和蒸气压数据列于本题附表,试求p=13.3KPa 下该溶液的平衡数据。

假设该溶液为理想溶液。

习题2附表解：由以下二式求,x y 的数据。

记0000,B AA B P P P x y x P P P-==- 求解本题时应确定温度范围以查取0A P 和0B P .由本题附表可知平衡温度在260.6 K 和289 K 之间，选取以上两温度间的若干温度，求,x y 。

计算过程从略，结果如下表所示：3.利用习题2的数据,计算:(1)平均相对挥发度；(2)在平均相对挥发度下的x-y 数据,并与习题2的结果相比较。

解： α的计算结果处于本题附表的第二列1(4.70+4.94+5.14+5.30+4.04+3.79+3.68)=4.517mα=⨯平衡方程为 4.51(1)1 3.5m m x xy x xαα==+-+计算结果表明：由于α随t 略有变化，故用平均相对挥发度求得的,x y 与习题2 的结果稍有差异。

4．在常压下将某原料液组成为0.6(易挥发组分的摩尔分数)的两组分洛液分别进行简单蒸馏和平衡蒸馏,若汽化率为1/3,试求两种情况下的釜液和馏出液组成。

化工原理试题库答案（下册-总）化工原理试题库（下册）第一章蒸馏一、选择题1.当二组分液体混合物的相对挥发度为时，不能用普通精馏方法分离。

A.3.0B.2.0C.1.0D.4.02.某精馏塔用来分离双组分液体混合物，进料量为100，进料组成为0.6 ,要求塔顶产品浓度不小于0.9，以上组成均为摩尔分率，则塔顶产品最大产量为。

A.60.5B.66.7C.90.4D.不能确定3.在相图中，液相与气相之间量的关系可按求出。

A.拉乌尔定律B.道尔顿定律C.亨利定律D.杠杆规则4.q线方程一定通过X—y直角坐标上的点。

A.() B() C() D(0(1))5.二元溶液的连续精馏计算中，进料热状态参数q的变化将引起（ B ）的变化。

Ａ.平衡线Ｂ.操作线与q线Ｃ.平衡线与操作线Ｄ.平衡线与q线6.精馏操作是用于分离（ B ）。

Ａ.均相气体混合物Ｂ.均相液体混合物Ｃ.互不相溶的混合物Ｄ.气—液混合物7.混合液两组分的相对挥发度愈小，则表明用蒸馏方法分离该混合液愈。

A容易； B困难； C完全； D不完全8.设计精馏塔时，若Ｆ、、、均为定值，将进料热状况从1变为q>1，但回流比取值相同，则所需理论塔板数将，塔顶冷凝器热负荷，塔釜再沸器热负荷。

A变大，B变小， C不变， D不一定9.连续精馏塔操作时，若减少塔釜加热蒸汽量，而保持馏出量Ｄ和进料状况（F, ）不变时，则，L′′，，。

A变大， B变小， C不变， D不一定10.精馏塔操作时，若Ｆ、、q，加料板位置、Ｄ和Ｒ不变，而使操作压力减小，则，。

A变大， B变小， C不变， D不一定11.操作中的精馏塔，保持F，，q，D不变，若采用的回流比R< ，则x D ，。

A变大， B变小， C不变， D不一定12.恒摩尔流假设是指 A 。

A 在精馏段每层塔板上升蒸汽的摩尔流量相等B 在精馏段每层塔板上升蒸汽的质量流量相等C 在精馏段每层塔板上升蒸汽的体积流量相等D 在精馏段每层塔板上升蒸汽和下降液体的摩尔流量相等13.精馏过程的理论板假设是指 D 。

j06a10013用不含溶质的吸收剂吸收某气体混合物中的可溶组分A ，在操作条件下，相平衡关系 为Y=mX 。

试证明：(L/V )min ＝m ?，式中?为溶质A 的吸收率。

j06a10103一逆流操作的常压填料吸收塔，用清水吸收混合气中的溶质A ，入塔气体中含A 1%(摩尔比)，经吸收后溶质A 被回收了80%，此时水的用量为最小用量的1.5倍，平衡线的斜率为1，气相总传质单元高度为1m ，试求填料层所需高度。

j06a10104在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A ，进塔气体中溶质A 的含量为8%（体积%），吸收率为98%，操作条件下的平衡关系为y =2.5x ，取吸收剂用量为最小用量的1.2倍，试求：① 水溶液的出塔浓度；② 若气相总传质单元高度为0.6 m ，现有一填料层高为6m 的塔，问该塔是否合用？注：计算中可用摩尔分率代替摩尔比，用混合气体量代替惰性气体量，用溶液量代替溶剂量。

j06a10105在 20℃和 760 mmHg ，用清水逆流吸收空气混合气中的氨。

混合气中氨的分压为10mmHg ，经吸收后氨的分压下降到0.051 mmHg 。

混合气体的处理量为1020kg/h ，其平均分子量为28.8，操作条件下的平衡关系为y =0.755x 。

若吸收剂用量是最小用量的5 倍，求吸收剂的用量和气相总传质单元数。

j06a10106在常压逆流操作的填料塔内，用纯溶剂S 吸收混合气体中的可溶组分A 。

入塔气体中A 的摩尔分率为0.03，要求吸收率为95%。

已知操作条件下的解吸因数为0.8，物系服从亨利定律，与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03(摩尔分率)。

试计算：① 操作液气比为最小液气比的倍数；② 出塔液体的浓度；③ 完成上述分离任务所需的气相总传质单元数N OG 。

j06a10107某厂有一填料层高为 3m 的吸收塔，用水洗去尾气中的公害组分A 。

测得浓度数据如图，相平衡关系为y =1.15x 。

化工原理下册答案柴诚敬引言本文档为化工原理下册的答案，旨在帮助学生更好地理解和掌握化工原理的知识。

化工原理作为化工专业的基础课程，对于学习和理解化工工艺过程和原理有着重要的作用。

在本文档中，我将根据教材的内容，为以下几个问题提供答案：1.笨马反应的速率方程是什么？如何确定速率常数？2.请解释离心机在化工过程中的应用。

3.简要描述蒸馏过程，并解释为什么蒸馏可以分离液体混合物。

4.请解释化工中的离子交换过程及其应用。

笨马反应的速率方程及速率常数确定对于笨马反应，其速率方程可以表示为：r=r[r]r[r]r其中，r是反应速率，[r]和[r]分别是反应物A和B的浓度，r和r分别是A和B的反应级别，r是速率常数。

速率常数的确定可以通过实验来进行。

具体步骤如下：1.确定反应物A和B的浓度范围；2.选择适当的实验条件，如温度、压力等；3.在不同浓度下进行多次实验，记录反应速率的变化；4.将实验数据代入速率方程，通过最小二乘法确定速率常数。

离心机在化工过程中的应用离心机在化工过程中有着广泛的应用。

离心机利用离心力将物料分离，通常用于以下几个方面：1.固液分离：离心机可以将悬浮在溶液中的固体颗粒与溶液分离，常用于澄清污水、分离生物颗粒等；2.液液分离：离心机可以将两种或多种液体分离，根据液体的密度差异选择不同的离心机类型；3.液固分离：离心机可以将悬浮在溶液中的颗粒与溶液分离，常用于从颗粒状物料中提取溶液等；4.浓缩：离心机可以通过离心力将溶液中的水分离，从而实现溶液的浓缩。

离心机的应用范围非常广泛，可以满足化工过程中不同物料的分离和浓缩需求。

蒸馏过程及其分离液体混合物机制蒸馏是一种用于分离液体混合物的常用方法。

简而言之，蒸馏是通过升温液体混合物，使其中一个或多个组分转变为气体，然后再将气体冷凝回液体，从而实现组分的分离。

具体的蒸馏过程如下：1.升温：将液体混合物进行加热，使其达到沸点，使其中的组分转变为气体状态；2.凝聚：将气体通过冷却装置冷凝为液体，此时液体中的组分已经被分离出来；3.收集：将分离出的液体收集起来，即可得到纯度较高的组分。

化工原理试题库答案(下册,总)化学工程原理题库(第二部分)第一章蒸馏一、选择题1。

当双组分液体混合物的相对挥发度为_ _ _ C _ _ _时，不能用普通蒸馏法分离A.3.0 B.2.0 C.1.0 D.4.02。

精馏塔用于分离双组分液体混合物，进料速率为100摩尔/小时，进料组成为0.6。

要求塔顶产品的浓度不低于0.9，且上述组分均为摩尔分数，则塔顶产品的最大产量为_____B ______a .60.5kmol/HB . 66.7 kmol/h . c . 90.4kmol/h .d .无法确定3。

在t-x-y相图中，液相和气相之间的关系可以用_ _ _ _ _来确定。

拉乌尔定律，道尔顿定律，亨利定律，杠杆法则4。

q线方程必须通过x-y 直角坐标上的点b _ _ _a。

(xw，xw) b (xf，xf) c (xd，xd) d (0，xd/(r+1))5。

在二元溶液的连续精馏计算中，进料热态参数q的变化会引起(b)的变化A.平衡线b .操作线和q线c .平衡线和操作线d .平衡线和q线6。

精馏操作用于分离(b)A.均匀气体混合物b均匀液体混合物c不混溶混合物d气体-液体混合物7。

混合物中两种成分的相对挥发度越小，B___容易；b .困难；c完成；d不完全8。

在设计精馏塔时，如果f、xF、xD和xW都是固定值，进料热条件将从q=1变为q>1，但回流比相同，则所需的理论塔板数为_ _ _ b __ _塔顶冷凝器热负荷为_ _ _ c _ _ _塔底再沸器热负荷为___A___塔底再沸器热负荷A越大，b越小，c不变，d不一定是9。

当连续精馏塔运行时，如果在馏出物d和进料条件(F，xF，q)保持不变的情况下，塔底的加热蒸汽量减少，则l/v _ _ b _ _，l’/v’ _ _ a _ _，xd _ _ b _ _，xw _ _ a _ _ _a越大，b越小，c不变，d不一定是10。

精馏塔运行时，如果f，xF，q，进料板位置，d和r不变，操作压力降低，xd _ _ a _ _，xw _ _ b _ _ _A变大，b变小，c保持不变，d不一定是11。

化工原理(天津大学下册课后习题参考答案第五章蒸馏1. 已知含苯 0.5(摩尔分率的苯 -甲苯混合液,若外压为 99kPa ,试求该溶液的饱和温度。

苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例 1-1附表。

t(℃ 80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例 1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压 P B *, P A *,由于总压 P = 99kPa,则由 x = (P-PB */(PA *-P B * 可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平衡 t-x 图数据。

以 t = 80.1℃为例 x =(99-40 /(101.33-40 = 0.962同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当 x = 0.5时,相应的温度为 92℃2. 正戊烷(C 5H 12和正己烷(C 6H 14的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求 P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。

温度 C5H 12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C6H 14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9 饱和蒸汽压 (kPa 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 解:根据附表数据得出相同温度下 C 5H 12(A 和 C 6H 14(B 的饱和蒸汽压以 t = 248.2℃时为例,当 t = 248.2℃时 PB * = 1.3kPa查得 P A *= 6.843kPa得到其他温度下 A ¸B 的饱和蒸汽压如下表t(℃ 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3P A *(kPa 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.20089.000101.300 P B *(kPa 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以 260.6℃时为例当 t= 260.6℃时 x = (P-PB */(PA *-P B *=(13.3-2.826 /(13.3-2.826 = 1平衡气相组成以 260.6℃为例当 t= 260.6℃时 y = PA *x/P = 13.3×1/13.3 = 1同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃ 260.6 275.1 276.9 279 289x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0y 1 0.767 0.733 0.524 0根据平衡数据绘出 t-x-y 曲线3. 利用习题 2的数据,计算:⑴相对挥发度; ⑵在平均相对挥发度下的 x-y 数据, 并与习题 2 的结果相比较。

化工原理（大学第二版）下册部分答案第8章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51066.1⨯=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 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 ∆=-=-=kPa3. 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 =、31.06koml/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6G 1097.4-⨯=K kmol/(m 2·s ·kPa)以液相组成差表示的总推动力为 其对应的总吸收系数为 （2）吸收过程的控制因素气膜阻力占总阻力的百分数为气膜阻力占总阻力的绝大部分，故该吸收过程为气膜控制。

化工原理试题库（下册）第一章 蒸馏一、 选择题1. 当二组分液体混合物的相对挥发度为___C____时，不能用普通精馏方法分离。

A.3.0B.2.0C.1.0D.4.02. 某精馏塔用来分离双组分液体混合物，进料量为100kmol/h ，进料组成为0.6 ,要求塔顶产品浓度不小于0.9，以上组成均为摩尔分率，则塔顶产品最大产量为____B______。

A.60.5kmol/hB.66.7Kmol/hC.90.4Kmol/hD.不能确定3. 在t-x-y 相图中，液相与气相之间量的关系可按____D____求出。

A.拉乌尔定律B.道尔顿定律C.亨利定律D.杠杆规则4. q 线方程一定通过X —y 直角坐标上的点___B_____。

A.(Xw,Xw) B(XF,XF) C(XD,XD) D(0,XD/(R+1))5. 二元溶液的连续精馏计算中，进料热状态参数q 的变化将引起（ B ）的变化。

Ａ.平衡线 Ｂ.操作线与q 线 Ｃ.平衡线与操作线 Ｄ.平衡线与q 线6. 精馏操作是用于分离（ B ）。

Ａ.均相气体混合物 Ｂ.均相液体混合物 Ｃ.互不相溶的混合物 Ｄ.气—液混合物7. 混合液两组分的相对挥发度愈小，则表明用蒸馏方法分离该混合液愈__B___。

A 容易；B 困难；C 完全；D 不完全8. 设计精馏塔时，若Ｆ、x F 、xD 、xW 均为定值，将进料热状况从q=1变为q>1，但回流比取值相同，则所需理论塔板数将___B____，塔顶冷凝器热负荷___C___ ，塔釜再沸器热负荷___A___。

A 变大，B 变小，C 不变，D 不一定9. 连续精馏塔操作时，若减少塔釜加热蒸汽量，而保持馏出量Ｄ和进料状况（F, xF,q ）不变时，则L/V___B___ ，L′/V′___A___，x D ___B___ ，x W ___A___ 。

A 变大，B 变小，C 不变，D 不一定10. 精馏塔操作时，若Ｆ、x F 、q ，加料板位置、Ｄ和Ｒ不变，而使操作压力减小，则x D ___A___，x w ___B___。

第七章传质与分离过程概论1.在吸收塔中用水吸收混于空气中的氨。

已知入塔混合气中氨含量为 5.5%（质量分数，下同），吸收后出塔气体中氨含量为0.2%，试计算进、出塔气体中氨的摩尔比、。

解：先计算进、出塔气体中氨的摩尔分数和。

进、出塔气体中氨的摩尔比、为由计算可知，当混合物中某组分的摩尔分数很小时，摩尔比近似等于摩尔分数。

2. 试证明由组分A和B组成的双组分混合物系统，下列关系式成立：（1）（2）解：（1）由于故（2）故3. 在直径为0.012 m、长度为0.35 m的圆管中，CO气体通过N2进行稳态分子扩散。

管内N2的温度为373 K，总压为101.3 kPa，管两端CO的分压分别为70.0 kPa和7.0 kPa，试计算CO的扩散通量。

解：设 A－CO； B－N2查附录一得4. 在总压为101.3 kPa，温度为273 K下，组分A自气相主体通过厚度为0.015 m的气膜扩散到催化剂表面，发生瞬态化学反应。

生成的气体B离开催化剂表面通过气膜向气相主体扩散。

已知气膜的气相主体一侧组分A的分压为22.5 kPa，组分A在组分B中的扩散系数为1.85×10-5 m2/s。

试计算组分A和组分B的传质通量和。

解：由化学计量式可得代入式（7-25），得分离变量，并积分得5. 在温度为278 K的条件下，令某有机溶剂与氨水接触，该有机溶剂与水不互溶。

氨自水相向有机相扩散。

在两相界面处，水相中的氨维持平衡组成，其值为0.022（摩尔分数，下同），该处溶液的密度为998.2 kg/m3；在离界面5 mm的水相中，氨的组成为0.085，该处溶液的密度为997.0 kg/m3。

278 K时氨在水中的扩散系数为1.24×10–9 m2/s。

试计算稳态扩散下氨的传质通量。

解：设 A－NH3；B－H2O离界面5 mm处为点1、两相界面处为点2，则氨的摩尔分数为，点1、点2处溶液的平均摩尔质量为溶液的平均总物质的量浓度为故氨的摩尔通量为6. 试用式（7-41）估算在105.5 kPa、288 K条件下，氢气（A）在甲烷（B）中的扩散系数。