化工原理传质概论与气体吸收考试题目.docx

根据提供的文档信息，我们可以归纳出以下相关知识点： ### 一、传质概论 #### 1. 双组分理想气体中的扩散 - **概念**：双组分理想气体进行定常单向扩散是指在一个封闭系统中，两种气体成分通过扩散的方式相互传递，且这个过程在稳定状态下进行。 - **总压对传质通量的影响**： - 当维持气相各部分pA（即A组分的压力）不变时，如果总体压力增加，那么气相中的传质通量NA（A组分的传质通量）将会发生变化。 - **答案解析**：根据理想气体状态方程PV=nRT可知，在体积和温度不变的情况下，压力与物质的量成正比。因此，当总压增加时，意味着单位体积内的分子数增多，这会导致A组分分子之间的碰撞更加频繁，从而减缓了其扩散速度。因此，气相中的传质通量NA将会**减少**。正确答案为**B：减少**。 #### 2. 传质分离过程 - **概念**：传质分离过程是指利用物质之间不同的物理性质来实现分离的过程。 - **不同类型的分离过程**： - 萃取分离：利用溶剂对混合物中各组分溶解度的不同来进行分离。 - 吸收分离：利用液体吸收剂选择性地吸收气体混合物中的某些组分来实现分离。 - 结晶分离：通过改变温度或浓度等条件使某些组分结晶析出来实现分离。 - 离心分离：利用离心力的作用将不同密度的组分分离。 - **非传质分离过程**：在给出的选项中，离心分离不属于传质分离过程，因为它主要依靠的是离心力而不是物质之间的传质来实现分离。因此，正确答案为**D：离心分离**。 #### 3. 温度和压力对扩散系数的影响 - **温度的影响**：气相压力一定时，温度提高1倍，组分在气相中的扩散系数将增加。这是因为温度升高会增加分子的平均动能，从而加快分子运动的速度，进而增加了扩散系数。具体来说，根据扩散理论中的公式，扩散系数与温度成正比关系，所以温度提高1倍时，扩散系数大约变为原来的2.83倍左右。因此，正确答案为**B：约原来的2.83倍**。 - **压力的影响**：若温度不变，压力增加1倍，则扩散系数会**减少**。因为压力增加意味着单位体积内的分子数增多，分子间的距离变得更小，导致分子间的碰撞更为频繁，从而减缓了扩散过程。因此，扩散系数会有所下降。正确答案为**C：减少1倍**。 #### 4. 分子扩散速率与传质速率的关系 - **概念**：分子扩散速率（如JA）指的是单位时间内通过单位面积的分子数量；传质速率（如NA）则是指单位时间内通过单位面积的质量流量。 - **关系分析**：在双组分气体的定常分子扩散中，当整个系统为单向扩散时，即一个方向上的净扩散量大于另一个方向，此时|JA|=|JB|，这意味着两个方向上的分子扩散速率大小相等但方向相反。而|NA|>|NB|则表示A组分的净传质速率大于B组分的净传质速率。因此，正确答案为**A：|JA|=|JB|，|NA|>|NB|**。 #### 5. 扩散通量式的适用范围 - **扩散通量式**：JA=-D(dCA/dZ)=-JB，其中JA表示A组分的扩散通量，D为扩散系数，dCA/dZ表示A组分浓度随距离的变化率。 - **适用范围**：该公式可以同时用于液相或气相系统，适用于描述单组分或多组分系统中的扩散现象。因此，正确答案为**D：可以同时用于液相或气相系统**。 #### 6. 单向扩散中的飘流因子 - **概念**：飘流因子（drift factor）是用来描述单向扩散中组分由于对流传质作用而产生的额外传质速率的量。 - **数值范围**：在单向扩散中，飘流因子通常大于1，这是因为对流传质的作用使得实际的传质速率高于纯扩散速率。因此，正确答案为**A：>1**。 #### 7. 双膜理论与吸收过程的阻力 - **概念**：双膜理论是一种解释气体吸收过程的理论模型，它认为吸收过程中的主要阻力位于气体和液体接触面附近的气膜和液膜内。 - **阻力分布**：在吸收过程中，气膜和液膜中的传质阻力较大，这是因为这两个区域存在较大的浓度梯度。因此，正确答案为**A：相界面两侧的膜层中**。 以上是根据给定文档信息所提取的相关知识点，这些知识点涵盖了传质过程的基础理论、扩散系数的影响因素以及不同类型的传质分离过程等内容，对于理解化工原理中的传质概论与气体吸收具有重要意义。