化工前言技术课后习题答案

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化工原理课后思考题答案

化工原理课后思考题答案

化工原理课后思考题答案问题一:什么是化工原理?化工原理是研究化学过程和物理过程在化工工程中基本原理和规律的学科。

它包括了化学反应、传质与传热、流体力学等学科内容,涉及到化工工程中的各个环节。

化工原理的研究可以帮助工程师了解反应过程中的物质转化规律、能量传递规律以及流体在管道中的流动规律等,为化工工程的设计、运行和优化提供科学依据。

问题二:化工原理的研究内容有哪些?化工原理的研究内容主要包括以下几个方面:1.化学反应原理:研究化学反应的动力学、平衡及其对工艺条件的影响。

通过分析反应速率、平衡常数和热力学参数,确定最佳反应条件,并预测产物组成和产量。

同时,还研究反应速率方程、反应机理和催化剂等相关内容。

2.传质传热原理:研究在化工过程中物质和能量的传递规律。

通过分析传质速率、传热速率以及传质传热过程中的阻力和温度分布等参数,优化传质传热操作。

此外,还研究流体与固体之间、流体与流体之间的传质传热机理。

3.流体力学原理:研究流体在管道、泵和设备中的流动规律。

通过分析流体的流动速度、压力分布、阻力损失等参数,优化流体力学过程。

还研究液体和气体的流动特性,如雷诺数、压力梯度和黏度等。

4.反应工程原理:研究化工反应工艺的设计、运行和控制。

通过分析反应条件、反应器构造和反应器操作参数,确定最佳的工艺方案。

同时,还研究反应器的传热、传质和混合性能等相关问题。

5.过程综合与优化:综合考虑化工过程中的各个环节,包括反应、分离、传质传热以及能量利用等。

通过分析各种操作条件、设备参数和工艺流程,提出最优的工艺设计方案,以实现经济高效的生产过程。

问题三:化工原理对化工工程有何作用?化工原理对化工工程有以下几个方面的作用:1.设计指导:通过化工原理的研究,可以为化工工程的设计提供科学依据。

了解化学反应过程中的物质转化规律和能量传递规律,可以确定最佳反应条件和工艺流程,从而提高生产效率和产品质量。

2.过程优化:通过分析化工原理,可以优化化工工程中的各个环节。

化学前沿题

化学前沿题

1. 光催化作用,光催化剂,光催化材料?光催化作用是指半导体材料在光的照射下,通过光能转化为化学能促进化合物的形成与分解的过程。

光催化剂是在光子激发下能发生催化作用的化学物质。

将光催化剂担载在载体上所构成的具有光催化作用的材料叫光催化材料。

(准确的笔记,陈庭文,律宇丰)2. 举例说明光催化裂解水制氢的氧化还原电势的条件?能源利用方面,如果导带比分解水成氢气还负(在NHE表的更高处),价带比氧化水为氧气(+1.23 eV)还正,则可能完全电解水。

这样,完全分解水在理论上是可能的。

只要最小的带隙能量为1.23 eV的半导体暴露在光照下,价带和导带又恰好在合适的位置。

比如硫化镉(禁带宽度为2.5eV)就很接近这个理想能带结构,然而在光照下所有具有小的带隙的半导体都倾向于在溶液中溶解或分解。

(丘金海学长完整答案)3. 通常光催化剂是纳米二氧化钛,简答为什么不是氧化锌,氧化铁或硫化镉?二氧化钛氧化能力强,化学性质稳定、无毒。

氧化锌在水中不稳定,在粒子表面形成氢氧化物。

金属硫化物不稳定,会发生阳极光腐蚀,而且有毒。

氧化铁会发生阴极光腐蚀。

(准确的笔记,张航)4. 简述光催化材料研究热点主要在哪些方面?光催化研究的热点主要是二氧化钛的缺陷问题。

体现在:(1)量子产率低,采取掺杂贵金属、过渡金属、稀土元素及氮、磷、硫、氟、钨阴离子的方法。

(2)太阳能利用率低。

也采用掺杂的方法解决。

(3)光催化的负载技术需要突破。

(4)光催化作用的稳定性问题。

(张航笔记)5. 举例简述光催化剂为什么一般是纳米材料?二氧化钛是氧化物半导体的一种,是世界上产量非常大的一种基础化工原料,普通的二氧化钛一般称为体相半导体以与纳米二氧化钛相区分。

二氧化钛在具有一定能量的光子激发下能使分子轨道中的电子离开价带(Valence band)跃迁至导带(Conduction band)。

从而在材料价带形成光生空穴[Hole+],在导带形成光生电子[e-],在体相二氧化钛中由于二氧化钛颗粒很大,光生电子在到达导带开始向颗粒表面活动的过程中很容易与光生空穴复合,从而从宏观上我们无法观察到光子激发的效果。

化工工艺学课后习题

化工工艺学课后习题

课后习题思考题(第一章)1 现代化学工业的特点是什么?2 化学工艺学的研究范畴是什么3 简述石油化工原料乙烯的用途4 利用合成气可以合成哪些产品5 你觉得应该如何来学习该门课程?6 化学工艺与化学工程有何不同?思考题(第二章)√1 为什么说石油、天然气和煤是现代化学工业的重要原料资源?它们的综合利用途径有哪些?2生物质和再生资源的利用前景如何?3 何谓化工生产工艺流程?举例说明工艺流程是如何组织的。

4 何谓循环式工艺流程?它有什么优缺点?5 何谓转化率?何谓选择性?对于多反应体系,为什么要同时考虑转化率和选择性两个指标?6 催化剂有哪些基本特征?它在化工生产中起到什么作用?在生产中如何正确使用催化剂?7 在天然气开采中,有时可获得含有C6~C8烃类的天然汽油,为了改善其辛烷值,用蒸馏塔除去其中的轻组分。

如果天然汽油、塔顶馏出物和塔底中等辛烷值汽油的摩尔百分数组成为:物料名称天然汽油中等辛烷值汽油塔顶馏出物1. C6H14 25 0 602. C7H16 25 21.5 303. C8H18 50 78.5 10假设它们的密度为0.8g/cm3,那么,从5000桶天然汽油中能生产出多少吨中等辛烷值汽油?(1桶= 42 US加仑,1US加仑=3.78541dm3, 1dm3 =103cm3)8 某蒸馏柱分离苯-甲苯混合物,其质量组成各占50%,进料流量为10000kg/d,从柱顶冷凝器回收的产品含95%苯;柱底馏出物含95%甲苯。

离开柱顶进入冷凝器的产物蒸气流量是8000kg/d,全部冷凝为液体后,部分产品作为回流液返回蒸馏柱的上部,其余取出即为产品。

求回流与取出产品量之比。

在一个加氢裂化器中,较大分子烃经加氢裂解成较小分子烃。

已知输入和输出的烃类组成为:a) 烃类输入输出b) C5H12 10 mol%c) C6H14 40 mol%d) C7H16 20 mol%e) C12H26 100 mol% 30 mol%(1)每100 kmol原料烃可生产出多少C5~C7烃产品?(2)每100 kmol原料烃消耗多少氢气?(3)如果原料烃的密度是0.9 g/cm3,输出烃的密度是0.8 g/cm3,那么每输出10 m3的烃物料需要输入多少m3原料烃?9 假设某天然气全是甲烷,将其燃烧来加热一个管式炉,燃烧后烟道气的干基摩尔组成为86.4%N2、4.2%O2、9.4%CO2。

化工前沿讲座知识点总结

化工前沿讲座知识点总结

化工前沿讲座知识点总结一、化工前沿技术的发展1.1 绿色化工技术随着人们对环境保护的重视,绿色化工技术成为了化工领域的热门话题。

绿色化工技术主要包括了可再生能源利用、高效催化剂的设计和制备、废弃物资源化利用等方面。

通过绿色化工技术的应用,不仅可以实现能源的可持续利用,还可以减少环境污染,提高资源利用率。

1.2 生物化工技术生物化工技术是近年来化工领域的一个热门领域。

通过利用生物技术手段,实现对微生物的改造和利用,生物化工技术可以生产出许多传统化工无法生产的物质。

生物化工技术的发展不仅可以推动化工领域的革新,还可以为医药、食品等领域提供更多的可能性。

1.3 智能化工技术随着人工智能技术的不断发展,智能化工技术也逐渐成为了化工领域的热门话题。

智能化工技术主要包括了智能监控系统、智能制造系统、智能化工设备等方面。

通过智能化工技术的应用,可以更加高效地进行化工生产,提高生产效率,减少人员的手动操作,降低事故发生的风险。

1.4 纳米化工技术纳米化工技术是化工领域的一个前沿技术,通过控制物质的纳米级尺度,实现对物质性能的调控。

纳米化工技术主要包括了纳米材料的制备与性能研究、纳米催化剂的设计与合成等方面。

通过纳米化工技术的应用,可以实现对物质性能的精细化调控,提高材料的性能,拓展化工材料的应用领域。

1.5 信息化工技术信息化工技术是近年来快速发展的化工领域的一个热门方向。

信息化工技术主要包括了化工过程的模拟与优化、化工装备的智能化、化工生产的自动化等方面。

通过信息化工技术的应用,可以实现对化工生产过程的精细管理,提高生产效率,降低生产成本,实现化工生产的智能化管理。

二、化工生产过程中关键技术2.1 高效催化剂的设计与制备催化剂在化工生产过程中起着至关重要的作用,它可以加速化学反应的进行,提高反应速率、降低反应温度,从而减少能源消耗和提高产品质量。

高效催化剂的设计与制备是一个重要的研究方向,通过对催化剂的结构和性能进行精细化控制,可以实现对催化反应的高效控制。

化工原理实验思考题答案

化工原理实验思考题答案

化工原理实验思考题答案1. 解释固液平衡的概念和实验方法。

固液平衡是指固体与液体之间达到平衡状态的过程。

在这种平衡状态下,固体与液体之间的物质转移速率相等,即没有净物质的转移。

实验上可以通过测量固体溶解度来确定固液平衡。

实验方法一般分为饱和溶解度法和过冷溶解度法。

饱和溶解度法是将一定质量的固体样品加入溶剂中,稳定搅拌直至达到平衡状态,然后通过测量过滤液的浓度或固体残渣的质量来确定溶解度。

过冷溶解度法则是在溶液中超过饱和度,然后迅速冷却溶液,通过测量过冷溶液中的溶质质量来确定溶解度。

2. 说明界面活性剂在表面活性的基础上如何发挥乳化和分散作用。

界面活性剂由亲水基团和疏水基团组成,可以在液体界面上形成吸附层。

在这个吸附层中,疏水基团朝向液体内部,亲水基团朝向液体表面。

界面活性剂能够通过降低液体表面的张力来发挥乳化和分散作用。

乳化是指将两种不相溶的液体混合在一起,并形成均匀的乳状液体。

界面活性剂的亲水基团与水相结合,疏水基团与油相结合,使得油相分散在水相中,形成小液滴。

由于界面活性剂的存在,油相液滴之间的相互作用力受到减弱,从而维持乳液的稳定性。

分散是将固体微粒均匀分散在液体中,并保持其分散状态。

界面活性剂的亲水基团与溶液中的水相结合,疏水基团与固体微粒表面结合,使得固体微粒分散在液体中。

界面活性剂降低了固体微粒之间的吸引力,阻止微粒的聚集,并维持其分散状态。

3. 解释萃取的原理,并说明相应的实验方法。

萃取是通过溶剂选择性地将某种或多种溶质从混合物中提取出来的分离技术。

它利用溶剂与溶质之间的相容性差异来实现物质的提取和分离。

萃取的原理基于两相系统的分配平衡,一般包括有机相和水相。

在混合物中,溶质能够选择性地在有机相和水相之间分配,从而实现分离。

当溶液在两相之间达到平衡时,溶质在两相中的分布比例与其在两相中的浓度成正比。

实验方法一般包括单级萃取和多级萃取。

单级萃取即通过一次萃取过程将目标物质提取到有机相或水相中,然后通过分离两相来分离目标物质。

石油化工课后习题答案

石油化工课后习题答案

石油化工课后习题答案石油化工课后习题答案石油化工是现代工业的重要支柱之一,它涉及到许多复杂的化学和物理过程。

在学习石油化工的过程中,我们经常会遇到各种各样的习题,这些习题旨在帮助我们巩固所学的知识,并提供实际应用的机会。

下面是一些常见的石油化工课后习题及其答案,希望对大家的学习有所帮助。

1. 什么是石油化工?石油化工是利用石油和天然气等石油类资源进行化学加工的过程。

它包括炼油、石油化学、石油加工和石油储运等领域。

石油化工产业对于现代社会的经济发展和能源供应至关重要。

2. 炼油过程中常见的操作有哪些?炼油过程中常见的操作包括原油的分馏、催化裂化、重整、脱硫、脱氮、脱氧、催化重整和脱蜡等。

每个操作都有特定的目的,以提取出不同种类的石油产品。

3. 什么是石油化学?石油化学是利用石油和天然气等石油类资源进行化学加工的过程。

它包括聚合反应、裂解反应、氧化反应和酯化反应等。

石油化学产业生产出各种化学品,如塑料、橡胶、合成纤维和化肥等。

4. 石油加工中的催化剂有什么作用?催化剂在石油加工过程中起着至关重要的作用。

它们可以加速反应速率,提高产物的选择性和产率,并减少能源消耗。

常见的石油加工催化剂包括铂、钯、铑等贵金属催化剂,以及氧化铝、硅铝酸盐等非贵金属催化剂。

5. 石油储运中的安全问题有哪些?石油储运是指将石油和石油产品从生产地运输到消费地的过程。

在这个过程中,安全问题尤为重要。

常见的安全问题包括泄漏、火灾、爆炸和环境污染等。

为了确保石油储运的安全,需要采取各种措施,如加强设备检修、建立严格的操作规程和加强事故应急预案等。

6. 石油化工产业对环境的影响是什么?石油化工产业对环境的影响主要体现在两个方面。

一方面,石油化工生产过程中会产生大量的废气、废水和固体废弃物,这些废物对环境造成污染。

另一方面,石油化工产品的使用也会对环境造成影响,如汽车尾气排放会导致大气污染,塑料制品的废弃物会对土壤和水源造成污染。

7. 石油化工产业的未来发展趋势是什么?石油化工产业的未来发展趋势主要包括以下几个方面。

前沿化学技术及其应用发展(一)2024

前沿化学技术及其应用发展(一)2024

前沿化学技术及其应用发展(一)引言概述:前沿化学技术是指当前及未来的发展方向中具有颠覆性和创新性的化学技术。

随着科学技术的进步和社会需求的不断增长,前沿化学技术的应用前景广阔。

本文将探讨前沿化学技术的发展趋势以及其在不同领域的应用。

正文:一、纳米材料技术的发展1.1 纳米材料的定义和特点1.2 纳米材料在电子行业的应用1.3 纳米材料在医药领域的应用1.4 纳米材料在能源领域的应用1.5 纳米材料在环境保护中的应用二、生物技术的兴起与应用2.1 基因编辑技术的突破2.2 基因组学的发展和应用2.3 人工合成生物技术的应用2.4 生物材料的研究和应用2.5 基于生物技术的医疗诊断与治疗三、人工智能在化学领域的应用3.1 机器学习在化学模拟中的应用3.2 深度学习在化学合成中的应用3.3 联网技术在化学实验中的应用3.4 人工智能在药物研发中的应用3.5 人工智能在化学分析中的应用四、可持续化学技术的发展4.1 绿色化学的理念和原则4.2 可再生能源在化学工艺中的应用4.3 低碳技术在化工产业中的推广4.4 循环经济在化学行业中的应用4.5 生物质资源的开发和利用五、功能化合物的研究和应用5.1 有机合成反应的新方法和新策略5.2 铁催化在有机合成中的应用5.3 光催化在有机合成中的应用5.4 新型催化剂的设计和合成5.5 生物大分子的构建和应用总结:随着前沿化学技术的不断发展,纳米材料技术、生物技术、人工智能、可持续化学技术以及功能化合物的研究和应用得到了迅猛的推进。

这些前沿化学技术在电子、医药、能源、环境保护、化工等领域中展示出了巨大的应用潜力,为社会进步和经济发展带来了新的机遇和挑战。

我们有理由相信,随着科学技术的不断突破和创新,前沿化学技术将继续推动人类社会的发展进程。

化工原理课后答案

化工原理课后答案

化工原理课后答案化工原理是化学工程专业的一门重要课程,它是学生学习化工专业知识的基础,也是学生掌握化工原理和技术的关键。

课后习题是巩固知识、提高能力的重要手段,下面是化工原理课后习题的答案。

1. 什么是化工原理?化工原理是指化学工程中的基本理论和原理,包括物质平衡、能量平衡、动量平衡等内容。

它是化学工程专业学生学习的基础,也是化工工程师工作中必须掌握的知识。

2. 为什么要学习化工原理?学习化工原理可以帮助学生掌握化工工程中的基本原理和方法,提高学生的分析和解决问题的能力。

只有掌握了化工原理,学生才能在实际工作中做出正确的决策和处理复杂的工程问题。

3. 化工原理课后习题答案。

1)物质平衡。

物质平衡是化工原理中的基本内容,它是指在化工过程中物质的输入、输出和积累之间的平衡关系。

在进行物质平衡计算时,首先要确定系统的边界,然后列出物质平衡方程,最后解方程求解未知量。

2)能量平衡。

能量平衡是化工原理中的另一个重要内容,它是指在化工过程中能量的输入、输出和转化之间的平衡关系。

在进行能量平衡计算时,需要考虑热量的传递、转化和损失,通过能量平衡方程求解未知量。

3)动量平衡。

动量平衡是化工原理中的另一个重要内容,它是指在化工过程中物质的流动和运动状态之间的平衡关系。

在进行动量平衡计算时,需要考虑流体的流动速度、压力和阻力等因素,通过动量平衡方程求解未知量。

4. 总结。

化工原理是化学工程专业学生必须掌握的基础知识,课后习题是巩固知识、提高能力的重要手段。

通过认真学习和练习化工原理课后习题,可以帮助学生更好地掌握化工原理,提高分析和解决问题的能力,为将来的工作打下坚实的基础。

精细化工课后习题及答案

精细化工课后习题及答案

精细化工课后‎习题及答案化工0951、以下化工原料‎主要来自哪些‎资源:(1)甲烷(2)一氧化碳(3)乙炔(4)乙烯(5)苯(6)萘答:(1)天然气(2)煤的气化(3)煤制电石(4)石油烃类热裂‎解(5)石油馏分催化‎重整(6)煤的高温干馏‎2、相似相溶原则‎:溶质易溶于化‎学结构相似的‎溶剂,而不易溶于化‎学结构完全不‎同的溶剂。

极性溶质易溶‎于性溶剂,非极性溶质易‎溶于非极性溶‎剂。

1什么是精细‎化工,精细化工的特‎点是什么?2什么是精细‎化学品,请列举五类主‎要的精细化学‎品。

3精细化学品‎的原料来源主‎要有哪些?4精细有机合‎成的主要单元‎反应有哪些?1.芳香族亲电取‎代的反应历程‎绝大多数是按‎照经过σ络合‎物中间体的两‎步历程进行的‎。

第一步是亲电‎试剂E+进攻芳环,先生成π络合‎物,接着E+与芳环上某一‎个碳原子形成‎σ键,生成σ络合物‎中间体。

第二步是σ络‎合物中间体脱‎落一个H+,生成取代产物‎。

2.取代基的电子‎效应包括哪些‎内容?诱导效应、共轭效应、超共轭效应统‎称取代基的电‎子效应。

3、萘环的α位比‎β位的亲电取‎代反应活性高‎的原因是什么‎?α-取代和β-取代中间体正‎离子含有一个‎苯环的较稳定‎的共振结构式‎:α-取代时,含有一个苯环‎的较稳定的共‎振结构式有两‎个,而β-取代时只有一‎个;同时α-取代的中间体‎正离子的的一‎个共振结构式‎中非苯环部分‎有一个烯丙基‎型正碳离子直‎接和苯环相连‎,使电子离宇范‎围较大,因而取代需要‎的能量更低。

上述两个原因‎使萘的一元亲‎电取代在α位‎比β位更容易‎发生。

4、苯发生亲电取‎代反应时,亲电试剂的活‎泼性越高,亲电取代反应‎速度越快,反应的选择性‎越低。

亲电试剂的活‎泼性越低,亲电取代反应‎速度越低,反应的选择性‎越高。

第三章1 芳环上亲电取‎代卤化时,有哪些重要影‎响因素?2 卤化反应用到‎的催化剂主要‎有哪些?3 丙酮用氯气进‎行氯化制一氯‎丙酮时,如何减少二氯‎化副产物?4 对叔丁基甲苯‎在四氯化碳中‎,光照下进行一‎氯化,生成什么产物‎?5 简述由甲苯制‎备以下化合物‎的合成路线和‎工艺过程(1)邻氯三氟甲苯‎(2)间氯三氟甲苯‎6 写出本章所遇‎到的各种亲电‎卤化反应、亲核卤化反应‎和自由基卤化‎反应的名称。

化工前沿

化工前沿

化工前沿世界化工前沿的研究领域有:一,燃料电池:是一种能够持续的通过发生在阳极和阴极的氧化还原反应将化学能转化为电能的能量转换装置。

二,纳米技术的内涵非常广泛,它包括纳米材料的制造技术,纳米材料向各个领域应用的技术(含高科技领域),在纳米空间构筑一个器件实现对原子、分子的翻切、操作以及在纳米微区内对物质传输和能量传输新规律的认识等等。

三,生物柴油是一种优质清洁柴油。

美国的全国生物柴油协会(National Biodiesel Board,简称NBB)对生物柴油的评价如下:无毒(比10%食用盐还小);能生物降解(与食糖相当);基本无硫和芳烃;与石油柴油具有良好的调合性,可以任意比例混兑。

四,各种功能分子和材料。

现就这四方面具体加以说明:我国是世界上经济发展最为迅速的国家之一,对能源的需求量持续高速增长。

在现有的能源消耗构成中,除煤炭能够自给自足外,石油和天然气供给远远满足不了经济发展的需要。

特别是石油,我国石油的国际依存度达到40%。

国际石油价格的高涨,不仅增加了购买石油的外汇消耗,而且给我国经济的稳定发展造成了不容忽视的负面作用。

柴油植物与石化能源相比,分布相对均匀。

我国现有宜农荒地0.34 亿hm2,且大都分布在北方。

因此,开发地区性的(如适合北方耐旱的、在盐碱地上可生长的)、含油高的植物,对促进国民经济的发展有重要意义。

柴油植物的种植和生产投资少、耗能低,生产设备相对简单,工艺成熟。

可在常温常压下进行反应,产率可达到95%以上,不用对现有的发动机做任何改进即可直接使用。

其与醇类、气体燃料等相比,更适合于柴油机。

而且有良好的发火性能、良好的低温流动性,对发动机没有腐蚀。

生物柴油基本不含硫和芳烃,十六烷值高达52.9,可被生物降解,被称为低污染燃料,没有硫散发,可减少酸雨发生。

榨油后的残渣、油饼可以用于乙醇发酵和做基肥。

目前,世界上生物柴油的产量已达200 万t,主要分布在欧洲和美国等发达国家。

天然气化工技术前沿

天然气化工技术前沿
Nhomakorabea
中国在加快甲醇羰基化制醋酸、甲醇制烯烃、合成气制DME、GTL的 技术开发步伐,为天然气的化工利用开辟更大的发展空间。
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2. 传统工艺路线领域的技术发展
传统的天然气化工利用主要是用天然气制备合成气,并 进一步加工成其它下游产品。

由合成气制备甲醇、合成氨、DME等化学品的工艺革新 与优化仍然是国际上重要的研究课题,特别是着眼于新 型催化剂研制与工艺节能降耗。
据统计,目前世界上约有84%的氨、90%的甲醇、39%的乙烯(含丙 烯)及其衍生产品是用天然气和天然气凝析液为原料的。 许多天然气转化的化学品不仅是重要的化工基础原料而且也是新的清 洁燃料。在经济、环境与能源问题的驱动下,生产环境友好清洁燃料 成为天然气化工技术的新命题。其中,氢、甲醇、二甲醚(DME) 和天然气制合成油(GTL) 等新技术日益受到人们的关注。
工业燃料
发电
城市燃气
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合成氨和尿素仍将是中国天然气的主要化工产品。中国以天然气为原 料生产合成氨的能力为726×104t/a,占合成氨总产能的17.8%。全 国已拥有15套30×104t/a以天然气为原料的合成氨装置。 甲醇和DME是天然气化工利用潜在的市场。中国现有200多套甲醇装 置,生产能力340×104t/a。
天然气化工技术前沿
1
1. 天然气化工利用构成


欧美的天然气化工利用呈快速增长态势,
中国天然气资源的持续开发和国外天然气资源的引进, 也将促进中国天然气化工的大步发展。
2
LNG,NGLs,CNG, GTL和LPG的 典型组成

天然气主要成分是%以上的甲烷,还含有乙烷以及少量氮、硫、磷等。
3

常州大学《化工技术前沿与创新》2023-2024 学年第一学期期末试卷

常州大学《化工技术前沿与创新》2023-2024 学年第一学期期末试卷

常州大学《化工技术前沿与创新》2023-2024学年第一学期期末试卷《化工技术前沿与创新》考试内容:《化工技术前沿与创新》;考试时间:120分钟;满分:100分;姓名:——;班级:——;学号:——一、选择题(每题2分,共20分)1. 煤化工技术的主要原料是:A. 石油B. 煤炭C. 天然气D. 矿石2. 下列哪种技术不属于煤化工技术?A. 煤气化B. 煤液化C. 煤焦化D. 煤提取3. 煤化工技术中,煤气化过程的主要目的是:A. 提高热值B. 减少硫含量C. 生成合成气D. 提取矿物质4. 下列哪种物质不是煤气化过程中的主要产品?A. 氢气B. 一氧化碳C. 二氧化硫D. 甲烷5. 煤化工技术在环境保护方面的挑战主要是:A. 减少废水排放B. 废渣处理C. 减少温室气体排放D. 所有以上选项6. 在现代煤化工技术中,合成气的主要用途是:A. 燃料B. 化工原料C. 电力生产D. 所有以上选项7. 下列哪种技术可以有效减少煤化工过程中的碳排放?A. 碳捕捉与封存B. 煤的直接液化C. 煤焦化D. 煤气化8. 煤化工技术中,煤焦化过程的主要产物不包括:A. 焦炭B. 煤气C. 焦油D. 合成气9. 煤化工技术的环境友好发展方向是:A. 降低能耗B. 减少废弃物C. 发展循环经济D. 所有以上选项10. 煤化工技术中,合成气制备技术的关键因素是什么?A. 催化剂活性B. 反应温度C. 原料煤的性质D. 反应压力二、填空题(每题3分,共30分)1. 化工技术的发展正朝着______、______和______三大方向迈进。

2. 在煤化工领域,______和______是两种主要的煤转化技术路径。

3. ______是合成氨工业中的核心反应,其催化剂的研发对于提高产率和降低能耗至关重要。

4. 超临界流体技术因其独特的溶解性和传质性能,在______、______等领域展现出广阔的应用前景。

5. 微反应器技术以其______、______和______等特点,在精细化学品合成中受到广泛关注。

化工环境保护与安全技术概论第三版课后习题答案

化工环境保护与安全技术概论第三版课后习题答案

化工环境保护与安全技术概论第三版课后习题答案1、中药补骨脂中的补骨脂内脂具有()[单选题] *A抗菌作用B光敏作用(正确答案)C解痉利胆作用D抗维生素样作用2、使游离香豆素呈现红色的是()[单选题] *A异羟肟酸铁反应(正确答案)BA-萘酚-浓硫酸反应C浓硫酸-没食子酸D浓硫酸-变色酸3、以橙皮苷为指标成分进行定性鉴别的中药是()[单选题] *A葛根B黄芩C槐花D陈皮(正确答案)4、由两个苯环通过三碳链相互连接成的具有6C-3C-6C基本骨架的一系列化合物是()[单选题] *A苷类B黄酮类(正确答案)C醌类D生物碱类5、关于肿节风,说法正确的有(多选)()*A别名:接骨金粟兰、九节茶等(正确答案)B功能主治抗菌消炎凉血清热解毒(正确答案)C肿节风为白色针晶(正确答案)D不易溶于甲醇,乙醇6、不属于木脂素类化合物的物理性质的是()[单选题] *A一般没有挥发性B有光学活性C易溶于有机溶剂D有色晶体(正确答案)7、除了能够沉淀有羧基或邻二酚羟基成分,还能沉淀一般酚羟基成分的是()[单选题] * A碱式醋酸铅(正确答案)B中性醋酸铅C酸碱沉淀法D以上都不对8、临床上应用的黄连素主要含有()[单选题] *A奎宁B小檗碱(正确答案)C粉防己碱D苦参碱9、在简单萃取法中,一般萃取几次即可()[单选题] *A3~4次(正确答案)B1~2次C4~5次D3~7次10、适用于队热及化学不稳定的成分、低极性成分的提取()[单选题] * A渗漉法B超声提取法C回流提取法D超临界流体提取法(正确答案)11、以芦丁为指标成分进行定性鉴别的中药是()[单选题] *A葛根B黄芩C槐花(正确答案)D陈皮12、所有游离香豆素均可溶于热的氢氧化钠水溶液,是由于其结构中存在()[单选题] * A异戊烯基B酮基C内酯环(正确答案)D酚羟基对位活泼氢13、下列化合物中具有强烈天蓝色荧光的是()[单选题] *A七叶内脂(正确答案)B大黄素C麻黄碱D大豆皂苷14、处方中厚朴主要化学成分厚朴酚,其结构类型是()[单选题] *A黄酮B香豆素C木脂素(正确答案)D三萜皂苷15、木脂素母核结构中的C6-C3单体数目为()[单选题] * A1个B2个(正确答案)C3个D4个16、溶剂极性由小到大的是()[单选题] *A石油醚、乙醚、乙酸乙酯(正确答案)B石油醚、丙酮、乙酸乙酯C石油醚、乙酸乙酯、三氯甲烷D三氯甲烷、乙酸乙酯、乙醚17、中药厚朴中含有的厚朴酚是()[单选题] *A双环氧木脂素类B联苯环辛烯型木脂素类C环木脂内酯木脂素类D新木脂素类(正确答案)18、分馏法分离挥发油的主要依据是()[单选题] * A密度的差异B沸点的差异(正确答案)C溶解性的差异D旋光性的差异19、能溶于水的生物碱是()[单选题] *A莨菪碱B小檗碱(正确答案)C长春新碱D长春碱20、牛蒡子属于()[单选题] *A香豆素类B木脂内酯(正确答案)C苯丙酸类D黄酮类21、下列关于香豆素的说法,不正确的是()[单选题] *A游离香豆素多具有芳香气味B分子量小的香豆素有挥发性和升华性C香豆素苷多无香味D香豆素苷多无挥发性,但有升华性(正确答案)22、苯丙素类化合物的生物合成途径是()[单选题] *A醋酸-丙二酸途径B丙二酸途径C莽草酸途径(正确答案)D氨基酸途径23、当一种溶剂无法结晶时,常常使用混合溶剂,下列不是常用的混合溶剂是()[单选题] *A甲醇-水B乙酸-水C乙醚-丙酮D石油醚-水(正确答案)24、香豆素与浓度高的碱长时间加热生成的产物是()[单选题] *A脱水化合物B顺式邻羟基桂皮酸(正确答案)C反式邻羟基桂皮酸D醌式结构25、下列方法哪一个不是按照色谱法的分离原理不同进行分类的是()[单选题] * A离子交换色谱B薄层吸附色谱(正确答案)C凝胶色谱D分配色谱26、香豆素及其苷发生异羟肟酸铁反应的条件为()[单选题] *A在酸性条件下B在碱性条件下C先碱后酸(正确答案)D在中性条件下27、由两个C6-C3单体聚合而成的化合物称()[单选题] *A木质素B香豆素(正确答案)C黄酮D木脂素28、在溶剂沉淀法中,主要是在溶液中加入另一种溶剂一改变混合溶剂的什么实现的()[单选题] *ApH值B溶解度C极性(正确答案)D体积29、萃取时易发生乳化现象的是()[单选题] *A简单萃取法(正确答案)B逆流连续萃取法C二者均是D二者均不是30、具有酚羟基或羧基的游离蒽醌类成分有一定酸性,可用的提取方法是()[单选题]* A酸溶碱沉法B碱溶酸沉法(正确答案)C水提醇沉法D醇提水沉法。

化工原理课后题答案

化工原理课后题答案

化工原理课后题答案1. 请解释化学反应速率的概念,并列举影响化学反应速率的因素。

化学反应速率是指单位时间内反应物消耗或生成物产生的量。

影响化学反应速率的因素包括温度、浓度、压力、催化剂等。

温度升高会加快分子的运动速度,增加碰撞频率和能量,从而提高反应速率。

浓度的增加会增加反应物分子之间的碰撞频率,也会提高反应速率。

压力的增加对气相反应有影响,因为增加压力会使气体分子的密度增加,碰撞频率增加,反应速率也会增加。

催化剂是一种可以改变反应速率但本身不参与反应的物质,可以提高反应速率,降低活化能,加速反应的进行。

2. 请说明化学平衡的概念,并列举影响化学平衡的因素。

化学平衡是指在封闭容器中,当化学反应达到一定条件时,反应物和生成物的浓度不再发生变化的状态。

影响化学平衡的因素包括温度、压力、浓度、催化剂等。

温度的变化会影响平衡位置,对吸热反应和放热反应的影响不同。

压力的增加对气相反应有影响,根据Le Chatelier原理,增加压力会使平衡位置移向摩尔数较少的一侧。

浓度的变化也会影响平衡位置,增加某一种物质的浓度会使平衡位置移向另一侧。

催化剂可以影响反应速率,但不影响平衡位置。

3. 请解释原子结构中原子核的构成和特点。

原子核由质子和中子组成,质子带正电荷,中子不带电荷。

原子核的直径约为10^-15米,占据整个原子体积的极小部分,但质子和中子的质量占据了原子质量的绝大部分。

原子核带正电荷,因此原子核周围围绕着带负电的电子云,形成了原子的结构。

4. 请解释化学键的概念,并列举化学键的种类。

化学键是指原子之间通过共用电子或者电子转移而形成的连接。

化学键的种类包括离子键、共价键、金属键等。

离子键是通过正负电荷之间的静电作用形成的化学键,通常是金属和非金属之间的化合物。

共价键是通过原子之间共用电子而形成的化学键,常见于非金属之间的化合物。

金属键是金属原子之间通过电子海模型相互连接而形成的化学键。

5. 请解释化学反应的热力学基本概念,并列举热力学基本定律。

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[转]作业题答案 2012-3-22 10:20阅读(29)转载自西西☆ 弗斯
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作业 1.什么是纳米? 2.纳米科学与技术概念?其基本含义是什么? 3.最早提出纳米尺度上科学和技术问题的是著
米”标签,玩弄“纳米技术戏法”,“纳米水”、“纳米冰箱”等。纳米产品识别问题已成为突出的问 题。目前,广大消费者对纳米技术及其产品的知识了解不多,因此造成了纳米产品的无序发展, 快速发展的纳米产品市场急需纳米标准来规范。 ①纳米技术是20世纪新兴的科学技术之一,它的特点是,一方面有可能给人类带来巨大效益, 另一方面又可能引起巨大风险。由于纳米粒子小,移动性强,反应性高,能穿透生物膜进入细 胞、组织和器官,通过吸入和消化,纳米粒子可进入血液,一旦进入血流,纳米材料可周身运 输,被脑、心、肺、肝、肾、脾、骨髓和神经系统吸收。纳米材料被细胞线粒体和细胞核吸收, 可能引起 DNA 突变,诱发线粒体结构损伤,甚至导致细胞死亡。已有一些动物实验初步证实纳 米材料对机体有毒性,对机体健康、生命有危害,也有长期接触纳米粒子的工人受到伤害以致 死亡的临床报告。 因此在发展纳米科技的同时必须进行纳米安全性研究。 思考题 被纳米科技形象的称为“眼”和“手”的扫描探针
于加工同类单原子结构,如在 Si 表面加工 Si 原子结构。 (3)钢笔法 这种方式则是寻找一种方法,将某种所需的原子源源不断地供给到 STM 针尖上,再源源不断地 放置样品表面上去。这种方式则可以加工与表面和针尖异质的原子结构,如在 Si 表面加工 H 原 子结构。 作业 2.纳米材料具有那些奇异特性? 3.人们发现鸽子、海豚、蝴蝶及蜜蜂等具
式和思维方式。 纳米科技将影响人类生活方式: 纳米电子学将使电子计算机的体积愈来愈小,功
能愈来愈强大; 超高密度海量信息存储能将图书馆里的全部资料
装入上衣口袋里,提供随时阅读; 加上全球网络通信,学习不受时间、空间限制。 全息电视使人有身临其境的感觉,随时可以虚拟
旅游、看电影 ; 医生带着流动医院和药房上门服务。 纳米科技将影响人类思维方式: 要研究和了解纳米世界,加工制造纳米器件和 机器,需要多学科知识,需要洞察力、想像力和欣 赏、审美能力,需要形象思维和逻辑思维并重。 5.简述纳米科学与技术有哪些研究领域。 纳米科技是由材料、化学、物理学、生物学、医学、电子学及机械学等多种学科相互交叉而形 成的新科学。可归纳为三个方面:纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征。 其中纳米材料是纳米科学技术的基础; 纳米器件的研制水平和应用程度是我们是否进入纳米时代的重要标志; 纳米尺度的检测与表征是纳米科学技术研究必不可少的手段,是实验与理论的重要基础。 6. 简述如何认识纳米安全和纳米标准化。 ③纳米技术的正面效应和负面效应是相互依赖、相互制约的两个方面,在研究中处于同等重要 的地位,纳米安全性和纳米标准化研究是纳米科学内涵不可或缺的重要方面。 ②所谓纳米技术标准就是关于纳米结构产品生产、性能测试技术、运输和使用的技术规范性文 件。市场上很多的“纳米商品”还不是真正意义上的“纳米产品”, 一些商家为了商业利益乱贴“纳
属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散并使能隙变宽的现象,叫纳米材料的量子尺寸效 应。 (4)宏观量子隧道效应 宏观量子隧道效应是基本的量子现象之一,即当微观粒子的总能量小于势垒高度时,该粒子仍 能穿越这一势垒。
近年来,人们发现一些宏观量,例如微颗粒的磁化强度,量子相干器件中的磁通量等亦有隧道 效应,称为宏观的量子隧道效应。 3.人们发现鸽子、海豚、蝴蝶及蜜蜂等具
显微镜,其作为纳米科技重要研究手段,其中 包括————系列和————系列。 2.扫描隧道显微镜和原子力显微镜在观察样品方 面有什么差别?简单概述。 3.简述铅笔法、沾水笔法和钢笔法在放置原子时的 各自原理。 被纳米科技形象的称为“眼”和“手”的扫描探针 显微镜,其作为纳米科技重要研究手段,其中 包括————————————系列和——————————————————系列。 扫描隧道显微镜(STM) 原子力显微镜(AFM) STM 的基本原理是量子的隧道效应。工作的特点是利用 针尖扫描样品表面, 通过记录隧道电流获取显微图像,因 此它只能用于观察导体和半导体等导电材料的表面结构。 AFM 的基本原理是利用原子、分子之间的作用力。工作 时,一个很尖的探针固定在一个很灵敏的弹性悬臂上,当 针尖很靠近样品时,其顶端的原子与样品表面原子间的作 用力会使悬臂弯曲, 偏离原来的位置, 采用灵敏的方法 测量这个偏离量, 即能获得原子级的表面形貌图。因此 ,它能用于观察包括绝缘体在内的所有材料的表面结构。 2.扫描隧道显微镜和原子力显微镜在观察样品方 面有什么差别?简单概述。 3.简述铅笔法、沾水笔法和钢笔法在放置原子时的 各自原理。 (1)铅笔法 所放置的原子直接来源于 STM 针尖的材料。与铅笔尖上的材料转移到纸面上的情形相似。由于 这一种方式很难控制针尖材料上单个原子的蒸发,通常只能用于较大的原子团簇的放置,适用 于异质原子人工结构的加工,如把金属 Au 或 Pt 针尖上的原子放置到 Si 原子表面加工纳米尺度 的点或线结构。 (2)蘸水笔法 所放置的原子不是来源于 STM 针尖的材料,而是先用针尖从样品上的某处提取一些原子,然后 再将这些吸附在针尖上的原子逐个地放置到所需的特定的位置上去,就像写毛笔字。方式适用
量将会在原有的基础上翻一番。 为了突破信息产业发展的瓶颈,我们必须研究纳 米尺度中的理论问题和技术问题,建立适应纳米尺度 的新的集成方法和新的技术标准。 由于量子效应,微电子器件的极限线宽一般认为是 70nm。 生命科技也面临着在纳米科技影响下的变革。 纳米科技不仅对信息和生物技术产业产生革命性 的影响,而且也促使传统产业“旧貌换新颜”。 (3)纳米科技将影响未来人类的生活方
100nm,表面原子占有率20% 1nm,表面原子占有率99% 表面效应是指纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随着纳米粒子尺寸的减小而大幅度地增 加,粒子的表面能及表面张力也随着增加,从而引起纳米粒子性质的变化。随着微粒子粒径变 小,其表面所占有粒子数目呈几何级数增加。 (1)表面效应 2.纳米材料具有那些奇异特性? 表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应 (2)小尺寸效应 随着颗粒尺寸的量变,在一定条件下会引起颗粒性质的质变,从而产生如下一系列新奇的性质: 特殊的力学性质、热学性质、光学性质、磁学性质、悬浮液和动力学性质等。 当超细微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相 干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时,晶体周期性 的边界条件将被破坏;非晶态纳米微粒的表面层附近原子密度 减小,声、光、电磁、热力学等物性均会发生变化,这就是所 谓的纳米粒子的小尺寸效应,又称体积效应。 (3)量子尺寸效应 这一现象的出现使纳米银与普通银的性质完全不同,普通银为良导体,而纳米银在粒径小于 20nm 时却是绝缘体。 在纳米材料中,微粒尺寸达到与光波波长或者其他相干波长等物理特征尺寸相当或更小时,金
有回归的本领,它们是如何辨别方向的? 1.简述纳米材料的概念与分类。 1.简述纳米材料的概念与分类。 ①纳米材料是指材料的几何尺寸达到纳米级尺度水平,并且具有特殊性能的材料。 20世纪80年代,纳米材料的定义为1~100nm 尺度范 围内的纳米颗粒(纳米晶)和由纳米颗粒组成的薄 膜和块体。现在纳米材料的广义定义是指在三维空 间中至少有一维处于纳米尺度范围内,或由纳米基 本单元构成的材料。其性质完全不同于常规材料, 而具有特殊性。 ②纳米材料的基本单元,按其三维空间中未被纳米尺度约束的维数划分,可以分为: 零维纳米材料:空间三维尺寸都处于纳米尺度,如纳米颗粒、原子团簇等; 一维纳米材料:在三维空间中,有两维处于纳米尺度,如纳米丝、纳米棒、纳米管等; 二维纳米材料:只在三维空间有一维处于纳米尺度,如纳米薄膜、多层薄膜等: 三维纳米材料:由纳米材料基本单元组成的块体。 一般规律:
有回归的本领,它们是如何辨别方向的? 鸽子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趋磁细菌等生物体中存在超微的磁性颗粒,使这类 生物在地磁场导航下能辨别方向,具有回归的本领。 作业 1. 富勒烯 C60的结构? 2. 简述富勒烯 C60的物理和化学性质. 3. 简述富勒烯 C60的潜在应用。 4. 简述碳纳米管的结构与分类。 5. 简述碳纳米管的物理特性。 6. 简述碳纳米管的应用前景。 C60分子的结构图 C60中20个正六边形和12个正五边形构成圆球形结构, 共有60个顶点, 分别由60个碳原子所占 有,直径为0.7nm,经证实它们属于碳的另一种同素异形体. 1. 富勒烯 C60的结构? 2. 简述富勒烯 C60的物理和化学性质. C60具有很高的对称性,是最稳定富勒烯分子,由于 C60晶体 结构上的特点,使它呈现出许多特殊的物理性质。 C60为黑色粉末,密度1.65g/cm3±0.05g/cm3,熔点>700℃; 几乎不溶于水,但在一些非极性分子溶液中有较高的溶解度; C60能在不裂解情况下升华; C60的可压缩率高,这个值是金刚石的40倍,石墨的3倍,这表明 C60可能是已知固体碳中弹性最大的,它的抗冲击能力比迄今所知的所有粒子都要强 物理性质 化学性质 由于 C60分子的球形空间结构存在着离域的大共轭 л 键,具有芳香性,可以进行氧化、还原、 加成(包括卤化与叠氮化合物、碳烯、氢等反应)、周环([2+2]和[2+4]等)和聚合或共聚合等 反应。C60 不能直接进行取代反应,但它的衍生物可进行取代反应。 3. 简述富勒烯 C60的潜在应用。 由于 C60分子的特殊结构,其在材料科学、高分子材料、催化、电化学、超导体等领域具有广 泛的应用。例如: ①C60的超导性:当碱金属嵌入 C60分子之间的空 隙后,C60与碱金属的系列化合物将转变为 超导体,如 K3C60即为超导体,且具有很高的超导临界温度(18K); ②气体的贮存:可以储存氢气和氧气; ③增强金属 :提高金属材料的强度比传统炭黑更好; ④与过渡金属(如铂系金属和镍)形成一系列络合物作为新型催化剂; ⑤以 C60的光学限制性为基础,可研制出光限制产品,如防护眼镜; ⑥在生物医学方面,可陌生的领域,也是 一片新的研究疆土。 其次,由于纳米科技是对人类认知领域新疆域的开 拓,人类将承担对新理论和新发现重新学习和理解 的任务。 再次,从人类未来发展的角度看,可持续发展将是 人类社会进步的唯一选择。 (2)纳米科技将引发一场新的工业革命。 摩尔定律:每18个月,计算机芯片集成的晶体管数
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