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环境工程原理习题1
填空：
1、对流传质系数为κc,整个有效膜层的传质推动力为CA，i-CA,0,对流传质速率方程为： 。 2、按溶质与吸收剂之间发生的作用吸收过程可分为： 。 3、亨利定律在三种表达形式为： 。
4、双组分体系yA(（溶质的摩尔分数）与YA(摩尔比)之间的关系式为： 。 5、双组分体系xA(（溶质的摩尔分数）与XA(摩尔比)之间的关系式为： 。 6、双膜理论假设在两界面处气、液两相在瞬间： 。
7、在稳态恒摩尔逆流吸收塔中，废气初始浓度Y1为0.05,吸收率为98%,Y2= 。 8、在稳态恒摩尔逆流吸收塔中，全塔物料衡算方程为： 。 9、最小吸收剂条件下，塔底截面气、液两相 。 10、Freundlich方程为： 。
12、单分子吸附的Langmuir等温方程为： 。 简答题：
1、 空气中含有SO2和CH4两种气体，其分压相同，试判断哪种气体更容易被水吸收，为什么？
2、 用活性炭吸附含酚废水，当采用单级吸附饱和后，将饱和后的活性炭到固定床中，从顶部通入同浓度的含酚废
水，问活性炭是否还能吸附？为什么？
传质与吸收： 一、基本知识
1.吸收的依据是（ 1 ）。
①气体混合物中各组分在某种溶剂中溶解度的差异 ②液体均相混合物中各组分挥发能力的差异 ③液体均相混合物中各组分结晶能力不同 ④液体均相混合物中各组分沸点不同 2.一个完整的工业吸收流程应包括（ 3 ）。
①吸收部分 ②脱吸部分 ③吸收和脱吸部分 ④难以说明 3.吸收操作的作用是分离（ 1 ）。
①气体混合物 ②液体均相混合物 ③互不相溶的液体混合物 ④气—液混合物 4.评价吸收溶剂的指标包括有（ 1，2，3 ）。
①对混合气中被分离组分有较大溶解度，而对其他组分的溶解度要小，即选择性要高 ②混合气中被分离组分在溶剂中的溶解度应对温度的变化比较敏感
③溶剂的蒸气压、黏度要低，化学稳定性要好，此外还要满足价廉、易得、无毒、不易燃烧等经济和安全条件 5.有关吸收操作的说法中正确的是（ 1－7 ）。 ①实际吸收过程常同时兼有净化与回收双重目的
②吸收是根据混合物中各组分在某种洛剂中溶解度的不同而达到分离的目的 ③一个完整的吸收分离过程一般包括吸收和解吸两部分
④常用的解吸方法有升温、减压和吹气。其中升温与吹气特别是升温与吹气同时使用最为常见 ⑤用吸收操作来分离气体混合物应解决下列三方面问题:α.吸收剂的选择; b.吸收剂的再生; c.吸收设备
⑥根据不同的分类方法，吸收可分为物理吸收和化学吸收;也可分为单组分吸收和多组分吸 收;又可分为等温吸收和非等温吸收
⑦按气、液两相接触方式的不同，可将吸收设备分为级式接触与微分接触两大类
6.由二氧化碳、空气、水构成的气液平衡体系，若总压及温度选定，那么当空气被视为不溶于水的惰性组分时，该体系的自由度数是（ 3 ）。
1
①3 ②2 ③1 ④0
7.下列关于分子扩散与分子热运动的比较与分析中不正确的是（3 ）。 ①没有分子热运动就不可能有分子扩散运动 ②分子扩散与分子热运动都是一种无定向的运动 ③分子扩散只能发生在非平衡体系 ④无论体系平衡与否分子运动总是在进行 8.费克定律可以解答的问题为（ 3 ）°
①分子热运动方向及其速度大小 ②分子扩散方向及其扩散系数大小 ③分子扩散方向及其速率大小 ④扩散传质方向及其速率大小 9. 下列对扩散系数的理解和认识中不对的是（2 ）。
①扩散系数不是物性参数，而是物系中物质的一种传递性质 ②扩散系数与浓度场中的浓度梯度成正比比
③气相中物质的扩散系数因温度的增高而加大，因压强的增高而减少 ④液相中物质的扩散系数受浓度的影响显著
10.关于亨利定律与拉乌尔定律的下述讨论中错误的是（1 ）。 ①亨利定律与拉乌尔定律都是关于理想溶液的气液平衡定律是 ②亨利定律与拉乌尔定律都适用于稀溶液的气液平衡 ③亨利常数E越大，物质的溶解度越小 ④温度越低，亨利常数E值越小
11．在一符合亨利定律的气液平衡系统中，溶质在气相中的摩尔浓度与其在液相中的摩尔浓度的差值为（4 ）。 ①正值 ②负值 ③零 ④不确定
12. 假定空气中的氧为溶质，氮为惰性气体，它们的体积比为1 :4，若视空气为理想气体，则氧在空气中的摩尔分数x、摩尔比X以及质量浓度比X'的大小顺序为（1 ）。 ①x < X < X' ②X < X' < x ③X' < x < X ④x < X' < X
13已知SO2水溶液在三种温度tl、t2、t3下的亨利系数分别为E1 = 361.55Pa， E2 = 1136.3Pa， E3 = 671.45Pa，则（1 ）。
①tl < t2 ②t3 > t2 ③t3 < tl ④tl > t2 14．吸收过程的推动力为（4 ）。
①浓度差 ②温度差 ③压力差 ④实际浓度与平衡浓度差
15. 在吸收操作中，吸收塔某一截面上总推动力(以气相浓度差表示)为（1 ）： ①Y – Y* ②Y* - Y ③Y- Yi ④Yi - Y
16. 与对某一气液平衡物系，在总压一定时，若温度升高，则其亨利系数E将（2 ） ①减小 ②增加 ③不变 ④不确定
17. 相平衡在吸收操作中的作用很重要，其应用主要是（1，2，3 ）。
①判断吸收过程的方向，指明不平衡的气液两相接触时，溶质是被吸收，还是被脱吸 ②指明过程的极限，这是由气液相平衡是过程的极限决定的
③计算过程的推动力。这是因为吸收的推动力是以实际的气、液相组成与其平衡组成的偏 离程度来表示的。实际组成偏离平衡组成越远，过程的推动力越大，过程速率也越快 18. 吸收过程所发生的是被吸收组分的（1 ）
①单向扩散 ②等分子反向扩散 ③主体流动 ④分子扩散
19. 吸收操作时溶质从气相转入液相的过程主要有下列中的（1，2，3）步骤组成。 ①溶质从气相主体传递到两相界面
2
②在界面上溶质由气相转人液相，即在界面上的溶解过程 ③溶质从界面传递到液相主体
④ ①、③两步属于相内的传质过程，而②属于两相间的传质过程 20.下列论断中正确的是（1，2，3，4 ）。
①分子扩散是由于系统内某组分存在浓度差而引起的分子的微观的随机运动
②严格地讲，只要不满足等分子反方向的扩散条件，必然出现主体流动。主体流动是由于分子扩散而产生的伴生运动
③双组分理想洛液的精馏过程可视为等分子反向扩散过程
④吸收过程所发生的是组分A的单向扩散，而不是等分子反向扩散 21.有效膜理论的基本要点为（1,2,3,4 ）。
①气液相间有一稳定的界面，界面两侧各有一层静止的气膜和液膜，溶质以分子扩散方式通过此二膜 ②界面上的气液两相呈平衡，即Pi = f( i)
③膜以外的气液两相中心区无传质阻力，即浓度梯度(分压梯度)为零
④对具有自由相界面的系统，对于高度揣动的两流体间的传质过程，理论与实际情况不一致 ⑤传质系数与扩散系数的0.67次方成正比 22溶质渗透理论的基本要点为（1，2，3，4 ）。 ①液体在下降过程中每隔一定时间τ②在τ
0发生一次完全的混合，并使液体的浓度均匀化
0时间内发生的是非定态的扩散过程
③在发生混合的最初瞬间，只有界面处的浓度处于平衡浓度，界面以外区域浓度均与主体浓 度相同;界面处的浓度梯度最大，传质速率也最快 ④传质系数与扩散系数的0.5次方成正比
23.关于扩散传质中的漂流因子概念，下列讨论中正确的是（1 ）。 ①漂流因数永远大于或等于1
②漂流因数反映分子扩散速率对单向分子扩散传质速率之比
③漂流因数概念只适用于分子扩散传质过程，而不适用于对流扩散传质过程 ④漂流因数概念只适用于气相扩散传质，而不适用于液相扩散传质
24.表面更新理论的基本要点为（1，2，3 ）。
①液体在下流过程中不断有液体从主体转为界面而暴露于气相中，从而大大强化了传质过程 ②随时的表面更新使得深处的液体有机会直接与气体接触以接受溶质 ③传质系数与扩散系数的0.5次方成正比 25.下列论断中正确的是（1，2，3 ）
①对于氨溶于水的过程而言，吸收过程的阻力主要集中于气膜，称为气膜控制过程，要想提高其吸收速率，应设法增加气相的揣动程度
②对于CO2溶于水的过程而言，吸收过程的阻力主要集中于液膜，称为液膜控制过程，要想提高其吸收速率，应设法增加液相揣动程度
③一般情况下，对于中等溶解度的吸收过程，气膜阻力和液膜阻力均不可忽略，称为双膜控 制吸收过程，要想提高其吸收速率，必须同时增加两相揣动程度 ④吸收过程不论什么情况下都不存在控制步骤
26.某相际传质过程为气膜控制，究其原因，甲认为是由于气膜传质速率小于液膜传质速率的缘故;乙认为是气膜传质推动力较小的缘故。正确的是（4 ）。 ①甲对 ②乙对 ③甲、乙都对 ④甲、乙都不对 27.下列吸收操作中为液膜控制的传质过程为（2，3 ）
3
①用氢氧化锅溶液吸收二氧化碳气体 ②用水吸收氧气 ③用水吸收二氧化碳气体 ④用水吸收二氧化硫气体 28.依据\双膜理论\，下列判断中可以成立的是（2 ） ①可溶组分的溶解度小，吸收过程的速率为气膜控制 ②可溶组分的亨利系数大，吸收过程的速率为液膜控制 ③可溶组分的相平衡常数大，吸收过程的速率为气膜控制 ④液相的黏度低，吸收过程的速率为液膜控制
29.某溶质A在气液相中的溶解平衡遵循亨利定律，今以yg、Ce分别表示A组分在气液两相中的浓度，以yi、Ci分别表示它在相界面的浓度，据相际传质的\双膜理论\，下列关系成立的是（1 ）
?yg?yg?yi?yi①常数 ②=常数 ③=常数 ④=常数 ?ci?ce?ci?ce30. 根据双膜理论，当被吸收组分在液体中溶解度很小时，以液相浓度表示的传质总系数KL （2 ） ①大于液相传质分系数kL ②近似等于液相传质分系数kL ②大于气相传质分系数kG ④近似等于气相传质分系数kG
31.当进塔混合气中的溶质浓度不高(例如小于5%-10%)时，称为低浓度气体(贫气)吸收，其特点为（1,2,3,4）。 ①气液两相在吸收塔内流量变化不大，即全塔内流体流动情况基本不变，故气膜传质系数和液膜传质系数在塔内基本不变，可视为常数
②由于全塔内溶质组成在涉及的范围内可视为稀溶液，平衡关系符合亨利定律，即相平衡常数m为定值，故在全塔内总传质系数可视为常数，或可取全塔的平均值
③因吸收量少，由溶解热而引起的液体温度的升高并不显著，故认为吸收过程是等温的，故可不作热量衡算 ④因被吸收的溶质量很少，流经全塔的混合气体流率与液体流率变化不大，可视为常量 32.下列论断中正确的是（1～5 ）。
①塔高可看成传质单元数与传质单元高度的乘积，这只是变量的分离和合并，并无实质性的变化
②传质单元数所含的变量只与物质的相平衡以及进出口的浓度条件有关，与设备的型式和 设备中的操作条件(如流速)等无关
③传质单元高度表示完成一个传质单元所需的塔高，是吸收设备效能高低的反映;它的数值 变化数量级不像传质系数那样大，常用吸收设备的传质单元高度约为0.15m-l.5m ④传质单元数的大小反映了分离过程进行的难易
⑤传质单元高度所含的变量与设备型式、操作条件有关。它的大小反映吸收设备效能的优劣
33.;在某逆流操作的填料塔中，进行低浓度吸收，该过程可视为液膜控制。若入气量增加而其他条件不变，则液相总传质单元高度HOL为：（ 4 ） ①增加 ②减小 ③不定 ④基本不变
34.低浓度液膜控制系统的逆流吸收，在塔操作中若其他操作条件不变，而入口气量有所增加， 则液相总传质单元数NOL( 3 ),气相总传质单元高度HOG( 1 )，操作线斜率将（ 2 ） ①增加 ②减少 ③基本不变 ④不变 35.吸收塔的操作线是直线，主要基于（ 4 ） ①物理吸收 ②化学吸收
③高浓度物理吸收 ④低浓度物理吸收
36. 对于逆流接触分离过程，若被分离组分的相平衡关系和操作线均为直线，即相平衡关系: Y*=mX; 操作线:Y1?Y?
qnL?X1?X)?，则 qnG4