北京化工大学2010一一2011学年第二学期 《计算化学》期末考试试卷 课程代码GHM44400G 班级： 姓名： 学号： 分数 题号上机一上机二上机三上机四总分 分数 25 25 25 25 得分 考试说明： 1.考试为开卷考试，独立完成。上机题按照学生本人的大学号尾数确定题号。 具体如下： 学号尾数 3726159048 所做题号ABCD 2.上机部分计算原理、程序框图、源程序、运行结果请写在答题纸上并标明题 号，源程序只用写主程序。 3.考试时间为100min。 上机题（共100分） 根据学号尾数上机完成下面的问题，并写出： 、计算原理（化学原理和计算方法）(25分) 二、程序框图(25分》 三、源程序(25分) 四、运行结果。(25分) 用间歇反应器测定液相反应：A+B→R 1
1 北京化工大学 2010——2011 学年第二学期 《计算化学》期末考试试卷 课程代码 C H M 4 4 4 0 0 C 班级： 姓名： 学号： 分数： 题号 上机一 上机二 上机三 上机四 总分 分数 25 25 25 25 得分 考试说明： 1. 考试为开卷考试，独立完成。上机题按照学生本人的大学号尾数确定题号。 具体如下： 学号尾数 3 7 2 6 1 5 9 0 4 8 所做题号 A B C D 2. 上机部分计算原理、程序框图、源程序、运行结果请写在答题纸上并标明题 号，源程序只用写主程序。 3. 考试时间为100min。 上机题（共 100 分） 根据学号尾数上机完成下面的问题，并写出： 一、计算原理（化学原理和计算方法）（25 分） 二、程序框图（25 分） 三、源程序（25 分） 四、运行结果。（25 分） A 用间歇反应器测定液相反应：A + B → R
的反应速率。每隔500s反应生成物R的浓度数据列于下表： tis cR/mol·dm3 tis cR/mol·dm3 0 0 3500 0.0365 500 0.0080 4000 0.0400 1000 0.0140 4500 0.0425 1500 0.0200 5000 0.0455 2000 0.0250 5500 0.0480 2500 0.0295 6000 0.0505 3000 0.0330 6500 0.0525 若反应物A和B初始浓度相等，c0c0-0.10mol·dm3,试确定该反应的动力 学方程式。 设某反应由三个基元反应组成 A+BC+D B+Ck→D+E 已知各步反应速率常数分别为：k1=1.25×103 minLmol, k2=2.6×10 minLmol,k3=8.4×103 minLmol,反应系统中，五种物质A、B、 C、D、E的初始浓度分别为：[ABo=1.00molL,[Co=DE]o=0.0molL。 若时间间隔为10min,请通过计算列表表示0一200min内，A,B,C,D,E的 浓度随时间的变化。要求计算精确度EPS=I06。 Q 将氯化氢进行催化氧化是对有机化合物氯化过程中所产生尾气的综合利用的
2 的反应速率。每隔 500s 反应生成物 R 的浓度数据列于下表： t/s cR/ mol·dm-3 t/s cR/ mol·dm-3 0 0 3500 0.0365 500 0.0080 4000 0.0400 1000 0.0140 4500 0.0425 1500 0.0200 5000 0.0455 2000 0.0250 5500 0.0480 2500 0.0295 6000 0.0505 3000 0.0330 6500 0.0525 若反应物 A 和 B 初始浓度相等，cA0=cB0=0.10 mol·dm-3，试确定该反应的动力 学方程式。 B 设某反应由三个基元反应组成： k1 k2 A+B C+D B C D+E 3k + ⎯⎯→ 已知各步反应速率常数分别为：k1=1.25×10-3 min-1·L·mol-1， k2=2.6×10-4min-1·L·mol-1，k3=8.4×10-3min-1·L·mol -1，反应系统中，五种物质 A、B、 C、D、E 的初始浓度分别为：[A]0=[B]0=1.00 mol·L-1，[C]0=[D]0=[E]0=0.0 mol·L-1。 若时间间隔为 10min，请通过计算列表表示 0─200min 内，A，B，C，D，E 的 浓度随时间的变化。要求计算精确度 EPS=10-6。 C 将氯化氢进行催化氧化是对有机化合物氯化过程中所产生尾气的综合利用的
方法之一。HCI氧化后产生的氯气，对许多有机合成是一种有价值的原料。反应式 可表示如下： 4HC1+02=2C1+2H,0 若原料气的初始组成是：HC135.5%,空气64.5% 反应条件：温度370℃，压力10Pa。 反应的平衡常数：K,=P店P店e PicPo: 已知K。-2.225×10(1/Pa),试计算反应达到平衡时氯气在混合物中的体积分数： 在简单蒸馏釜内蒸馏1000Kg含C2H:OH质量分数为60%和H20质量分数为 40%的混合液。蒸馏结束时，残液中含C2H50H质量分数为5%。试求残液的质量是 多少千克？该体系的汽液平衡数据如下：其中x为液相中CHOH的质量分数，y为 汽相中CH,OH的质量分数。 1 y-x x y-x 0.025 5.00 0.35 2.64 0.05 322 0.40 2.90 0.10 2.40 0.45 3.29 0.15 2.22 0.50 3.74 0.20 2.20 0.55 4038 0.25 2.27 0.60 5029 0.3 2.44 0.65 6.66 (提示：简单蒸馏的雷利公式为： 式中，F为原料液量，W为残液量：郑为原料液组成，w为残液组成。)
3 方法之一。HCl 氧化后产生的氯气，对许多有机合成是一种有价值的原料。反应式 可表示如下： 4HCl+O2 2Cl2+2H2O 若原料气的初始组成是：HCl 35.5%，空气 64.5%。 反应条件：温度 370℃，压力 105 Pa。 反应的平衡常数： 已知 Kp=2.225×10-4(1/Pa)，试计算反应达到平衡时氯气在混合物中的体积分数。 D 在简单蒸馏釜内蒸馏 1000 Kg 含 C2H5OH 质量分数为 60%和 H2O 质量分数为 40%的混合液。蒸馏结束时，残液中含 C2H5OH 质量分数为 5%。试求残液的质量是 多少千克？该体系的汽液平衡数据如下：其中 x 为液相中 C2H5OH 的质量分数，y 为 汽相中 C2H5OH 的质量分数。 x x 0.025 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.3 5.00 3.22 2.40 2.22 2.20 2.27 2.44 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 2.64 2.90 3.29 3.74 4038 5029 6.66 （提示：简单蒸馏的雷利公式为： 式中，F 为原料液量，W 为残液量；xF为原料液组成，xW为残液组成。） 2 2 2 O 4 HCl 2 H O 2 Cl p p p p Kp = y − x 1 y − x 1 ∫ − = F W x x y x dx W F ln