石油大学化学原理2测试题有答案.doc

1、 1 填空 （ 1）分子间 的吸 引力又称 范德华力 。 （ 2）国际单位制下，通用气体常数 R 的取值为 8.314。 （ 3）若气体温度为 100，则该气体所处的国际开尔文温度为 373.15K。 （ 4）实际气体对理想气体存在偏差的原因是 实际气体分子间存在作用力、实际气体分子本身占有体积 。 （ 5）理想气体有两个特点，分别是 分子之间不存在作用力 和 分子本身不占有体积 。 （ 6）气体的临界参变量是指 临界温度、临界压力和临界体积 。 （ 7）理想气体的压缩因子为 1 。 （ 8）带压缩因子的实际气体状态方程式为 PV=ZnRT。 （ 9）范德华气体状态方程式为 n R TnbVV

2、 anp 22 。 （ 10）范德华气体状态方程式中， a、 b 分别用来校正 实际气体 对理想气体的偏差。 （ 11）拉乌尔定律是一个关于稀溶液中 溶剂蒸汽压下降 的定律。 （ 12） 享利定律是关于 气体在液体中溶解度 的定律。 （ 13）相律的数学表达式为 F=C-P+2。 （ 14） 理想溶液是指 任一物质在全部物质的量分数范围内都符合拉乌尔定律的溶液 。 （ 15） 理想溶液有两个特点，即在构成溶液时， 无体积的额外变化 和 无热效应发生 。 （ 16）在构成正偏差溶液时，体积 增大 （增大或 减小）和 吸 （放、吸）热。 （ 17） 表面能和表面张力是因为表面层分子受到的 净吸引力

3、 而产生的。 （ 18）活性炭更易从水溶液中吸附 丁酸 （乙酸或丁酸）。 （ 19）硅胶更易从苯溶液中吸附 乙酸 （乙酸或丁酸）。 （ 20） 贾敏效应是指 气泡或液珠对通过喉孔的液流所产生的阻力效应 。 （ 21）胶体化学主要研究两个对象，即 分散相分散体系 和 高分子溶液 。 （ 22）溶胶的固体粒子很小，直径一般在 10-910-7m 的范围。 （ 23）溶胶的电动现象包括 电泳 和 电渗 。 （ 24） 溶胶的动电现象包括 电动电位 和 流动电位 。 （ 25）溶胶有两种稳定性，即 动力稳定性 和 聚结稳定性 。 （ 26） 溶胶的动力稳定性指 溶胶颗粒在重力作用下是否下沉的性质 。

4、（ 27） 溶胶的聚结稳定性指 溶胶颗粒是否聚结变大的性质 。 （ 28）乳状液的基本类型包括 水包油型 和 油包水型 。 （ 29）鉴别乳状液类型的方法有 染色法、稀释法、导电法和滤纸法 。 （ 30） 若用油酸钠作稳定剂，制得水包油型乳状液，则油珠表面带 _负 _（正、负）电。 （ 31）泡沫主要因 液膜的排液作用 和 气体透过液膜的扩散作用 而被破坏。 （ 32） 高分子分子之 间的吸引力形式主要是 色散力 。 （ 33）高分子溶液的粘度除受质量分数、温度的影响外，还受 剪切速率 的影响较大。 （ 34） 表面活性剂是指 少量加入就能大大降低表（界）面张力的物质 。 （ 35） 表面活性

5、剂的增溶作用是指 表面活性剂使难溶固体或液体溶解度显著增加的作用 。 （ 36）增溶作用是因为 表面活性剂胶束 而产生的作用。 （ 37）砂岩表面的两个特性是 砂岩表面带负电、砂岩表面羟基化 。 （ 38） 润湿剂有两类，即 通过降低表面能的吸附来改变固体表面润湿性、通过与表面反应来改变固体表面润湿性 。 （ 39） 表面活性剂的 HLB 值是用来衡量 表面活性剂的亲水、亲油能力大小的指标 。 （ 40） 计算表面活性剂 HLB 值的方法通常有 基数法 和 质量分数法 。 （ 41） 表面活性剂的临界胶束浓度是指 表面活性剂在溶液中明显形成胶束的浓度 。 （ 42）高分子的结构可分为 直链线形

6、 、 支链线性 、 交联体型 三种。 2 （ 43） 高分子降解是指 高分子在物理因素或化学因素作用下发生的相对分子质量降低的反应 。 （ 44） 黄原胶的使用有两个问题，包括 降解 和 微胶和堵塞物的存在 。 （ 45） 酚醛树脂由 甲醛 和 苯酚 反应生 成。 （ 46） 聚丙烯酰胺是 直链线型 （直链线型、支链线型、网状）结构的高分子。 （ 47） 聚丙烯酰胺是 水溶 （水溶或油溶）的高分子。 （ 48）聚合反应一般可分为 加聚和 缩聚 。 选择题 （ 1）已知 D 变量，可由压缩因子图版直接查到压缩因子值。 （ A） T， P （ B） T， V (C) P， V （ D） Pr， V

7、r （ 2）在亨利定律表达式 p = k x 中，亨利常数的国际单位制是 _C_ （ A） PaLmol-1 （ B） PamolL-1 （ C） Pa (D) 无单位 （ 3）下列两组分体系相图中 1 点的实际自由度是 A 。 （ A） 1 （ B） 2 （ C） 3 （ D） 4 （ 4） 下面说法中，有关动电现象的正确说法是 A 。 （ A）通过电泳和电渗可证明溶胶分散相和分散介质的带电性是相反的； （ B）加压使水流过玻璃的毛细管可在两端产生电位差； （ C）溶胶质点越小，布朗运动越剧烈。 （ 5）按电性分类，斯盘型表面活性剂是 C 型表面活性剂。 （ A）阴离子 （ B）阳离子 (C

8、)非离子 （ D）两性离子 （ 6）按电 性分类，吡啶盐型表面活性剂是 B 型表面活性剂。 （ A）阴离子 （ B）阳离子 (C)非离子 （ D）两性离子 （ 7）高分子的相对分子质量与高分子的 D 直接相关。 （ A）相对粘度 （ B）增比粘度 (C)比浓粘度 （ D）特性粘度 （ 8）一般情况下，高分子的数均分子量、重均分子量、 Z 均分子量和粘均分子量中， _A 是最小的。 （ A）数均分子量 （ B）重均分子量 (C)Z 均分子量 （ D）粘均分子量 （ 9）一般来讲，高分子的数均相对分子质量 Mrn、重均相对分子质量 Mrw和粘均相对分子质量Mrv的大小存在如下关系 _B_。 （ A

9、） Mrn Mrw Mrv （ B） Mrn Mrv Mrw （ C） Mrv Mrn Mrw (D) Mrw Mrv Mrn 3 （ 10）瓜尔胶可用 C 进行交联。 （ A）三氯化铬（ B）氧氯化锆（ C）硼酸（ D）酚醛树脂 (11)纤维素和瓜尔胶是来自于自然界的两种聚糖，下面说法正确的是 _D_ （ A）纤维素分子结构中含醚键，而瓜尔胶不含； （ B）纤维素可羧甲基化改善水溶性，而瓜尔胶不能； （ C）纤 维素可发生降解反应，而瓜尔胶不能； (D) 瓜尔胶可用硼酸进行交联，而纤维素不能。 (12)关于酚醛树脂，下面说法正确的是 _B_ （ A）热固性酚醛树脂是在酸性催化剂下合成的； （

10、 B）在合成热固性酚醛树脂时，甲醛相对过量； （ C）热塑性酚醛树脂加热后可发生固化反应； (D) 热塑性酚醛树脂可直接应用于油水井防砂。 (13)对于有过量 KI 存在的 AgI 溶胶。哪一种电解质的聚沉能力最强 _C_。 （ A） K3Fe（ CN） 6 ；（ B） MgSO4 ； (C) FeCl3 ； （ D） NaCl (14) 关于溶胶的描述，正确的是 A 。 （ A）丁达尔效应和乳光现象的本质是光的散射； （ B）用普通的光学显微镜即可观察到溶胶的布郎运动； (C) 溶胶热力学上为稳定系统，动力学上为不稳定系统； （ D）溶胶热力学上与动力学上皆属稳定系统； 。 (15)下面物质

11、中是非离子表面活性剂的是 D 。 （ A）聚丙烯酰胺 （ B）酚醛树脂 (C) 石油磺酸盐 （ D）聚氧乙烯烷基苯 酚 醚 名词解释 （ 1）分压力 ：在同一温度下，各个别气体单独存在并占有混合气体的体积时对器壁所施加的压力就是 分压力 pB。 （ 2）分体积 ：在同一温度下，各个别气体单独存在并具有混合气体压力时所占有的体积就是分体积 VB。 （ 3）相图 ： 用图形来表示相平衡系统的组成与温度、压力之间的关系，这种图形就是相图，又称为平衡状态图。 （ 4）理想溶液 ：指任一物质在全部物质的量分数范围内都符合拉乌尔定律的溶液。 （ 5）正偏差溶液 ：指总压力和分压力都大于拉乌尔定律计算值的溶

12、液。 （ 6）负偏差溶液 ：指总压力和分压力都小于拉乌尔定律计算值的溶液。 （ 7）润湿反转 ： 固体表面亲水性和亲油性的相互转化就叫润湿反转。 （ 8）贾敏（ Jamin）效 应 ： 液珠或气泡对通过喉孔的液流产生的阻力效应。 （ 9） 高分子 ： 相对分子质量几千到几百万（甚至几千万）的化合物。 （ 10）胶 束 ： 表面活性剂超过了某一特定浓度就会在溶液内部缔合形成的分子集团。 （ 11）乳状液 ： 一种或几种液体以液珠形式分散在另一不相混溶的液体中构成的分散体系。 （ 12）临界胶束浓度 ： 表面活性剂在溶液中开始明显形成胶束的浓度。 （ 13）溶胀 ：高分子溶解前吸收溶剂使高分子体积

13、膨胀的现象。 （ 14）降解反应 ：高分子在物理因素或化学因素作用下发生的相对分子质量降低的反应。 （ 15）交联反应 ：指线性高分子 通过分子间化学键的形成而产生体型高分子的过程。 问答题 （ 1）在 1L 容器中 O2和 N2的体积分数分别为 0.21 和 0.79，其总压力恰为 100KPa，若容器体积仍为 1L，充入 N2，使总压达到 150KPa，问两者分压力、分体积各变为多少？ 4 答： pV=nRT RTnVP 11 RTnVP 22 21 PPP 总 n1不变，所以 P1不变等于 21KPa n2增加， p2增加 1 2 9 K P aPPP 12 总 1 4 L.021.01

14、 5 01 0 0VPPRTPnVVPRTnVP 0101101011 总总总总总， 121 VV L， 86.014.012 V L （ 2）简述拉乌尔定律，并写出数学表达式； 答：在定温定压下的稀溶液中，溶剂 A 的蒸汽压 pA等于纯溶剂的蒸汽压 pA*乘以溶剂物质的量分数 xA。用公式表示为： AAA xpp * （ 3）简述享利定律，并写出数学表达式； 答：在一定温度下，气体 B 在液体中的溶解度 xB和该气体的平衡压力 pB成正比。用公式表示为： BB kxp （ 4）下图为水的 P t 相图，问哪一条线（ OA、 OB、 OC）代表水 冰的相平衡线？为什么？ 答： OB 线。因为

15、OB 线以右是液相区， OB 线以左是固相区， OB 线是液固平衡线。 （ 5） 下 图为等温、等压下 A、 B、 C 三组份构成的液 -液相图，画图说明并回答： 当 A 与 B等比例混合得到的混合物再与等量的 C 混合后体系总组成的位置； 在该组成下，体系是单相还是两相？ 答：如图所示，总组成的位置为 G 点（ AB 连线的中点，再与 C 连线的中点）；该组成落在两相A B C G 5 共存区，因此，体系是两相。 （ 6）如 下 图所示，在 A、 B、 C 三组分体系中， B 与 C 部分互溶。溶解度曲线和连线如下图所示。若在 A 与 B 形成的溶解液中加入 C，总组成以 O 点表示，相组成

16、是否分别以 M、 N 两点表示？ a 点溶液中加入 C，而且 a 溶液物质的量与 C 的物质的量相同。总组成以哪点表示？ 答：相组成不能分别以 M、 N 两点表示。 a 点溶液中加入 C，而且 a 溶液物质的量与 C 的物质的量相同。 总组成以 aC 连线的中点表示。 （ 7）贾敏效应的产生应具备什么条件？ 答： 流体中存在液珠或气泡，地层存在喉孔。 （ 8）简述 鉴别乳状液类型的方法 ？ 答： 染料法：加微量只溶于一组分（ A）而不溶于另一组分（ B）的染料于乳状液，将其轻轻摇动，若整个乳状液皆是染料的颜色，则 A 是外相；若只有液珠呈染料之色，则 A 是内相。若将水溶和油溶性染料分别加入两

17、份乳状液中，结果更可靠。 稀释法：此法的根据是乳状液易为其外相液体所冲淡。将两滴乳状液放在一玻璃片上，于一滴中加 入一滴 A，另一滴中加入一滴 B，易于和乳状液掺合着为外相。 导电法：因为多数的油为不良导体，而水则是良导体。易于导电者水为外相，不易导电者油为外相。 荧光法：利用许多有机物在紫外光下会发射荧光的现象，在荧光显微镜下观察乳状液可以鉴别乳状液类型。如果整个乳状液皆发荧光，则油为外相；如果只有一些点发荧光，则水为外相。 润湿滤纸法：将一滴乳状液放在滤纸上，若液体很快展开，则水为外相；若不展开，则油为外相。该法仅适用于在滤 纸上不易展开的重油，而对象苯等能在滤纸上展开的液体，则不适用。

18、（ 9）溶胶的动力稳定性与哪些因素有关？ 答：粒子大小： r 越小，下沉速度越小，布朗运动越剧烈，动力稳定性越好； 温度：温度越高，动力稳定性越好； 密度差：分散相和分散介质密度差越大，动力稳定性越不好。 （ 10）溶胶的聚结稳定性与哪些因素有关？ 答： 温度和粒子大小：温度越高、粒子越小，布朗运动越剧烈，粒子碰撞次数增加，粘结机会增多，聚结稳定性不好。 电动电位：电动电位越大，斥力越大，聚结稳定性越好。 溶胶粒子的扩散双电层离子的溶剂化程度 ：溶剂化程度越大，颗粒间斥力越大，聚结稳定性越好。 （ 11） 简述表面活性剂 的几个重要作用 。 答： 起泡和乳化作用、增溶作用、润湿反转作用和洗净作

19、用。 （ 12） 简述形成泡沫需具备的条件和泡沫破坏机理。 答：起泡剂和稳泡剂。 液膜的排液变薄和泡内气体的扩散。 （ 13） 将 12mL c(AgNO3)为 0.02 mol L-1的溶液加入 100mL c（ KI）为 0.005 mol L-1的溶6 液中，制备 AgI 溶胶，问制得的溶胶带什么电？写出该溶胶的胶团式。 答：带负电。 xKK)xn(nI) ( A g I xm （ 14）各电解质对某溶胶的聚沉值为 c(NaNO3) = 300 mmol L-1 c(Na2SO4) = 148 mmol L-1 c(MgCl2) = 12.5 mmol L-1 c(AlCl3) = 0.

20、167 mmol L-1 判断这种溶胶带何种电？为什么？ 答：带负电。阳离子浓度比值 Na+:Mg2+:Al3+=300(296):12.5:0.167 符合舒采 -哈迪规则。 （ 15）写出结构式或命名 聚氧乙烯壬基苯酚醚 -8 C9H19 C6H6 O CH2CH2O 8 H 聚氧乙烯十六酰胺 -20 溴化十六烷基吡啶 十二烷基硫酸钠 C12H25OSO3Na 辛基苯乙烯和苯乙烯磺酸钠两种单体通过聚合反应得到的产物名称 答：辛基苯乙烯和苯乙烯磺酸钠共聚物。 部分水解聚丙烯酰胺 C15H31 O CH2CH2O 6SO3K 答：聚氧乙烯十五醇醚硫酸酯钾盐。 答：十二烷基磺酸钠。 答：十八酸钠

21、（硬脂酸钠）。 答：十二烷基三甲基氯化铵。 计算题 （ 1）用理想气体状态方程式求 5.07MPa， 40时甲烷的密度（单位以 g/cm3表示）。 解： pV=nRT= RTMm pM= RT = RTPM = 4015.2 7 33 1 4.8 161007.56 =41.8 310 g/ 3m =41.8Kg/ 3m =0.042g/ 3cm （ 2）用理想气体状态方程式计算 0.016 kg N2在 0， 50.6kPa 时的体积。 解： pV=nRT= RTMm V= 1 0 0 06.5028 15.2 7 33 1 4.81 0 0 00 1 6.0 MPm R T =0.0256

22、 3m =25.6L 7 （ 3） 将一两端开口的毛细管插到油水界面上。已知 50下油与水的界面张力为 30.0mN/m，油和水的密度分别为 0.92g/cm3和 0.98g/cm3，水对毛细管的润湿角为 45。若毛细管的半径为0.01cm，求水在毛细管中上升的高度。 解：已知 45,9 8 0.0,9 2 0.0,0.30 3301 cmgcmgmmN wwo， cmr 01.0 ，求 ?h 当 cmr 01.0 时， mh 72.01001.08.910920.0980.0 45c o s100.302233 ； 即毛细管中水的上升高度在 m72.0 范围内。 （ 4）甲醇和乙醇所形成的溶

23、液为理想溶液，在 20时，甲醇的饱和蒸气压为 7.82kPa，乙醇为 5.94kPa。若平衡时乙醇的气相组成 y（ C2H5OH） =0.300，求： 体系的总压力和甲醇、乙醇的分压力； 甲醇在液相中的摩尔分数。 解： 按气相等温式，得 K P a14.7P,82.7 7 0 0.094.5 3 0 0.011 * OHHC*52525252 OHHCOHHCOHHC P yPyP 由分压定律 K Pa14.23 0 0.014.7yPP OHHCOHHC5252 ，K P a00.57.014.7P OHHC 52 由拉乌尔定律 OHCH*CHOHCH333 xPP ， 6 3 9.082.

24、7 00.5PPx * OHCH OHCHOHCH 333 （ 5）已知 90时苯和甲苯的饱和蒸汽压分别为 134.7kPa 和 54.0kPa。在活塞中放等摩尔的苯和甲苯溶液，在 90下保持温度不变，减少压力，问在哪个压力下开始有蒸汽产生，蒸汽的组成是多少？ 解：先作 p-xy 相图： 令 苯x 等于某一数值，将 * P,P 甲苯苯 的值代入液相等温式 苯甲苯苯甲苯 ）（ xPPPP 和气相等温式苯 苯苯苯 Py1PyP1 求得系列数据： 苯x 苯y P KPa 8 0.000 0.000 54.0 0.200 0.385 70.1 0.400 0.625 86.2 0.600 0.790

25、102.3 0.800 0.910 92.2 1.000 1.000 134.7 示例：令 200.0苯x 1 k P a.70200.00.547.1340.54PPPP 苯甲苯苯甲苯 x 甲苯苯苯苯 P y1PyP1 5 4 .0y17.1341.701 苯苯 y 385.0苯y 根据该图可得：等物质量的苯和甲苯溶液在 94.6kPa 下开始蒸发，蒸汽中苯的组成0.724苯y 。 （ 6） 在 20时，水面的压力为 100kPa，问距水面下 10m 处半径为 0.005mm 的气泡内的压力是多少？ 20时水的表面张力为 72.75 mNm 1。 解：k P aParghPPPPP wr1.

26、2 2 7102 7 1.21091.2108.9101 0 0101051075.722108.9100.1101 0 025443333330192 （ 7）参考 下 图，问一半径 R2 = 0.05cm 的气泡通过 r = 0.005cm的毛细孔，要克服多大压力才能通过。已知水的表面张力为 70.0 mN m-1，油对砂粒表面的接触角为 30。 解：由贾敏效应的计算公式： 21112 RRP 当 cos1 rR 时 ，气泡才能通过，这时 P 最大， k P arRrP 08.21005.0 130c o s1094.6721c o s2 232 （ 2081.75Pa） （ 8）参考 下 图，计算水驱油通过的最小半径 r 为 0.001cm 的毛细孔时所克服的最大压差。已知油水界面张力为 20 mN/m，油对砂粒表面的接触角为 30。 解： ParP 323 1052.7100 0 1.0 20c o s10402c o s2 砂粒 油 水 r