同济大学环境工程专业硕士入学考试初试试题 环境科学与工程基础模拟试题二
普通化学部分( 普通化学部分(75 分) 一 选择题(20 分) 1.阿仑尼乌斯公式适用于:
(A) 一切复杂反应 (B) 发生在气相中的复杂反应 (D) 具有明确反应级数和速率常数的所有反应 (A) 不能改变反应的?rGm、?rHm、?rUm、?rSm (C) 计算化学反应的?rHm°
2.关于催化剂的说法正确的是:
(B) 不能改变反应的?rGm,但能改变反应的?rUm、?rHm、?rSm (C) 不能改变反应的?rGm、?rHm,但能改变反应的?rUm、?rSm (D) 不能改变反应的?rGm、?rHm、?rUm,但能改变反应的?rSm
3.已知反应 3O2(g) → 2O3(g)的?rHm° = ?288.7 kJ?mol?1。若使反应向右进行,需采取下列哪一种措施?
(A) 高温低压 (A) 降低温度 子量是: (A) 100 (B) 83.2 (C) 186 (D) 204 (E) 50 (D) 凝固点下降 (E) 沸点升高和凝固点下降 (B) 高温高压 (B) 稀释溶液 (C) 低温低压 (D) 低温高压 (D) 升高溶液的 pH 值
4.若使弱酸强碱盐、弱碱强酸盐的水解度都增大,可采取下列哪一种措施?
(C) 增加盐的浓度 5. 将 0.450 克某物质溶于 30.0 克水中,使冰点降低了 0.150℃。已知 Kf = 1.86 kg?mol?1,这种化合物的分
6. 稀溶液依数性的本质是:
(A) 渗透压 (B) 沸点升高
1
(C) 蒸气压下降
7. 测量各种酸和碱(0.1 mol?L )相对强度的方法是:
(A) 用 pH 试纸测验量溶液的 pH 值 (B) 与海绵状锌反应观察气体的放出速率 (D) 用电导仪测量其导电率 (C) 用极谱仪测量每个溶液 电动势为零的氢是惰性的; 铜将置换铅盐中的铅; 金比铝更易被氧化;
8. 根据金属在电动势次序中的位置,可以预言在化学反应中:
(A) (B) (C)
(D) 锡将置换铜盐中的铜; (E) 铜将置换酸中的氢; 9. 在反应 4P + 3KOH + 3H2O → 3KH2PO2 + PH3 中 (A) (B) (C) (D) 磷仅被还原 磷仅被氧化 磷既未被还原,也未被氧化 PH3 是固体沉淀
(E) 磷被歧化
10. 等浓度、等体积的氨水与盐酸混合后,所得溶液中各离子浓度的高低次序是:
(A) [H+] > [Cl?] > [NH4+] > [OH?] (C) [Cl?] > [NH4+] > [OH?] > [H+] (B) [Cl?] > [NH4+] > [H+] > [OH?] (D) [Cl?] = [NH4+] > [H+] > [OH?] (D) Ti3+ (E) Ti4+
11. 下列哪个离子中的半径最小?
(A) K+ (B) Ca2+ (C) Sc3+
12, 任一原子的 s 轨道:
(A) 与角度无关 (B) 与 sinθ有关 (C) 与 cosθ有关 (D) 与 sinθcosθ有关 s 区元素不呈负氧化数 (E) 与 sinθcosθ无关
13. 下列有关元素的氧化数的叙述中,不正确的是:
(A) (B) p 区元素一般有两种或两种以上的氧化数 (C) d 区元素一般有两种或两种以上的氧化数 (D) f 区元素一般有两种或两种以上的氧化数
14, 与碱土金属相比,碱金属表现出
(A) 较大的硬度 (B) 较高的熔点 (C) 较小的离子半径 (D) 较低的电离能 (E) 较高的沸点
15.下列物质中,酸性最弱的是:
(A) H3PO4 (A) (B) HClO4 (C) H2SO4 (D) HClO3 (E) H3AsO4 (C) 卤素 (D) 过渡元素 (E) 惰性气体 (D) 更不易获得电子 (E) 更活泼
16.下列元素中,其化合物经常呈现颜色的是:
碱金属 (B) 碱土金属
17.当卤素的原子序数增加时,卤素将:
(A) 更不易失去最外层的电子 (B) 变得较不密实 (C) 颜色变浅
18.通式为 RCONH2 的有机化合物,属于下列哪一类?
(A) 胺 (B) 酰胺 (C) 酮 (D) 腈 (E) 氮酰化合物
19.下述的有机溶剂中,具有最大的火灾危险的是:
(A) 乙醇 (B) 乙醚 (C) 四氯化碳 (D) 煤油 (E) 乙酸
20. 下列高分子化合物可作高频绝缘材料的是:
(A) 酚醛树脂 (B) 有机玻璃 (C) 聚氨脂 (D) 聚四氟乙烯
二 填空题(20 分) 1.在__和__情况时,真实气体的性质与理想气体相近。
2.任何一个化学变化,影响平衡常数数值的因素是:__。 3.二级反应速率常数的量纲是:__。 4.极性分子的吸引力_,蒸气压_。非极性分子的吸引力_,蒸气压_。 分子量越大,分子间的作用力越_,蒸气压越_。 5.CaF2 饱和溶液的浓度是 2.0×10?4 mol?L?1,它的溶度积常数是:__。 6.把醋酸钠晶体加到 1 升 0.1 mol?L?1 的醋酸溶液中,pH 会__。 7.电解烧杯中的食盐水时,其电解产物是:__、__。 8.H3O+的共轭碱为__。 9.中心离子配位数为 2 的配合物空间构型为__。 10.同一系列化合物(如 HX)的分子间力的影响因素是:__。 11.NCl3 的水解产物是:__、__。 12.天然橡胶是__的聚合物。
三、简答题(6*2)
1. 解释现象:NaF 的熔点高于 NaCl。
2. 写出下列氯化物的水解反应式。
MgCl2 SiCl4 FeCl3
四. 计算题(23,第一题 9 分,2、3 题 7 分)
1.4.5g 某难挥发的非电解质溶质和 125g 水配制成溶液 125ml,此溶液的凝固点是-0.372℃, 求算(1)溶质 的摩尔质量; (2)该溶液的沸点; (3)该溶液在 25℃时的渗透压.
2.已知:Fe2+ + 2e
-
Fe
φ = -0.44V
#
Fe3+ + e
-
Fe 2+
φ = +0.771V
#
该电池反应式为:3Fe 2+ = Fe + 2Fe3+
计算该电池的 E 值及电池反应的△rGm ,并判断反应能否正向自发进行?
#
#
3. 298.15K 时,fHΘm 已知 D
-1
= -46.11 KJ?mol ; S
-1
–1
Θ m
=191.50J·K ·mol , S
-1
-1
Θ m
=130.57J·K ·mol
-1
, S
Θ m
=192.34J·K ·mol 。试判断反应 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)在 298.15K、标准态下正向能否自
-1
发?并估算最高反应温度。
水污染控制部分(45 分) 水污染控制部分 一 选择题
1. ()主要用于去除污水中粗大的悬浮物及杂质。 A.格栅 B. 筛网 C 沉砂池 D 二沉池 溶解氧不足 2. 在活性污泥工艺中, ()不是引起污泥膨胀的因素。 A 缺乏 N、P 营养 C N、P 营养过剩 B D 水温高
3. 通过 SVI 可判断污泥是否发生丝状菌性膨胀,当发生膨胀时() A.SVI<50 B 50<SVI<100 C 100<SVI<150 D 200<SVI 4. 下列选项中,不是构成活性污泥基本要素的是() A 引起吸附和氧化分解作用的微生物 B 废水中的有机物 C 溶解氧 D 废水中 BOD 含量的高低 5. 土地处理系统的净化机理中,不正确的说法是() 。 A 可去除 BOD C 可去除 SS 6. 厌氧消化的产甲烷菌是() A 厌氧菌 B 好氧菌 C 兼性菌 D 中性菌 B 可去除磷和氮 D 可去除 COD
7. 污泥的含水率从 99%降低到 96%,污泥体积减少了() A 1/3 8. B 2/3 C 1/4 D 3/4 下列对好氧生物处理的影响因素不正确的是()
A 温度每增加 10~15℃,微生物活动能力增加一倍 B 当 pH<6.5 或 pH>9 时,微生物生长受到抑制 C 水中溶解氧应维持 2mg/l 以上 D 微生物对氮、磷的需要量为 BOD5:N: P=200:5:1 9.石灰法除磷投加的石灰一般是() A CaO B Ca(OH)2 C CaCO3 D Ca(HCO3)2 10. 关于污泥体积指数,正确的是() A SVI 高,活性污泥沉降性能好 B SVI 低,活性污泥沉降性能好 C SVI 过高,活性污泥沉降性能好 D SVI 过低,活性污泥沉降性能好
二 填空题 1. 石灰中和投药方法有_和_。
2. 一般采用来_初步评价废水的可生化性。 3. 污泥浓度常用_表示,污泥沉降比用_表示,污泥体积指数用_表示。
三 简答题
1. 污泥沉降比、污泥指数、污泥浓度三者关系如何?试叙其在活性污泥运行中的重要意义。
2. 试扼要讨论厌氧生物处理的因素. 3. 污泥浓缩有哪些方法,并加以比较?
四 计算题
要某活性污泥曝气池混合液浓度 MLSS=2500mg/L,取该混合液 100mL 于量筒中,静置 30min 时测得污 泥溶剂为 30mL,求该活性污泥的 SVI 及含水率。 (活性污泥的密度为 1g/mL)
固体废弃物部分( 固体废弃物部分(30 分)
1. 固体废物“三化”管理思想与可持续发展的固体废物管理一致性如何,有无矛盾,试分析之。 2. 可持续发展对固体废物管理的指导。
3. 全过程固体废物管理的基本原则。
附 模拟 2 参考答案 普化部分 一.D、A、B、B、C、C、D、D、E、B、E、A、A、D、E、D、D、B、B、D 二.1.高温和低压
2. 温度 3. mol?1?dm3?s?1 4. 强,小,小,大,强,小 5. 3.2×10?11 6. 增加 7. 氯气,氢气 8. H2O 9. 直线形 10. 离子半径 11. NH3 、 HOCl 12. 异戊二烯
三.
1. 答:NaF 与 NaCl 都是 NaCl 型晶体。对于相同类型的离子晶体,正、负离子之间的核间距越短,离子 电荷越高,离子键越强,熔点越高。F 离子的半径小于 Cl ,即 NaF 中正、负离子的核间距小于 NaCl 的, 所以 NaF 的离子键强度大于 NaCl 的,因此 NaF 的熔点高于 NaCl。
- -
2. 答: (MgCl2 + H2O = Mg(OH)Cl ↓+ HCl
FeCl3 + 3H2O = Fe(OH)3 ↓+ 3HCl SiCl4 + 3H2O = H2SiO3 + 4HCl) 四. 1. 解:首先,可以从表 2-2 中查得水的 K b 和 K f 分别为 0.512 及 1.86K ? kg· mol-1
(1)根据凝固点下降公式(2-4)可以计算出溶质的质量摩尔浓度,
△Tf = Kf m
0.372K = (1.86K ? kg / mol-1) · m m = 0.372K/ (1.86K ? kg · mol-1) = 0.200 mol / kg 再根据溶质和溶剂的质量可以算出溶质的摩尔数和摩尔质量 溶质的摩尔数 n =(0.200 mol 溶质/ kg 溶剂)×0.125kg 溶剂 = 0.0250mol 溶质的摩尔质量 m = 4.5g / 0.0250 mol = 180 g/mol (2)根据沸点上升公式(2-3),△Tb = Kb m
△Tb = 0.512K ? kg / mol × 0.200 mol / kg = 0.1024K
所以溶液的沸点= 100K + 0.1024 K = 100.1024K ≈ 100.102K (3)根据稀溶液的渗透压公式(2-5): π = nRT/V = cRT π = 0.025mol×8.314J.K-1.mol-1×298 K / 125×10-6 m3 = 4.955×105 Pa
2.
解:E =?
# #
# (+)
-?
#
# (-)
= -0.44-0.771 = -1.211V < 0
△rGm =-nFE =-2×96485× (-1.211) = 233.69(kJ) > 0 ∴反应不能自发进行。
3.
Θ
解:因为△rH m(T)=∑υB△fH m(B,T)
Θ m Θ m Θ m
Θ
Θ
即△rH m(298K)=2DfH
-DfH
-3DfH
=2×(-46.11 KJ?mol )-0-3×0 =-92.22 kJ·mol
Θ -1
–1
又因为△rS m(T) =∑υBS
Θ m Θ m
Θ m
(B,T)
Θ m Θ m
即△rS
(298K) =2 S
-1
- S
-1
-3 S
=2×192.34J·K ·mol -191.50J·K ·mol -3×130.57J·K ·mol =-198.53 J·K ·mol △ rG
Θ m -1 -1
-1
-1
-1
-1
(298K)=△rH
Θ m
(298K)-T△rS
Θ m
(298K)
-3 -1 -1
= (-92.22 kJ·mol )- 298.15K×(-198.53×10 kJ·mol K ) = 33.03 kJ·mol 若使 △rG
Θ m -1
-1
>0
m
正向反应不自发。
(T)=△rH
Θ m
Θ m
(T)-T△rS
Θ
(T)<0 ,则正向自发。
又因为△rH △ rG 即
Θ m
Θ
、△rS m 随温度变化不大,即
Θ m
(T)≈ △rH
(298K)-T△rS
-3
Θ m
(298K) <0
-1
-198.53×10 kJ·mol
K T > -92.22 kJ·mol
-1
-1
-1
而按不等式运算规则,有
T<(-92.22 kJ·mol )/(-198.53×10 kJ·mol
-3
-1
K )= 464.51K
-1
故最高反应温度为 464.51K。
水污染控制部分 一.A、C、D、D、A、D、A、D、B、B 二.1. 干投,湿投
2. BOD5/COD 3. MLSS,SV,SVI 三.1. 答:SVI=SV%×10/MLSSg/L.污泥指数 SVI 正常运行的情况下为 50-150,污泥指数 MLSS 一定的情 况下,可计算 30 分钟沉降比 SV%,故可通过测定 30 分钟沉降比,很简便的判定曝气池内污泥状况,并进行相 应的处理. 2. 答:浓缩污泥可以用重力浓缩法,也可以用气浮浓缩法和离心浓缩法,重力浓缩法主要构筑物为重力 浓缩池,设备构造简单,管理方便,运行费用低,气浮浓缩主要设施为气浮池和压缩空气系统,设备较多, 操作较复杂,运行费用较高,但气浮污泥含水率一般低于重力浓缩污泥。离心浓缩则可将污泥含水率降到 80%-85%,大大缩小了污泥体积,但相比之下电耗较大。 3. 答:影响厌氧消化的主要因素有:(1)温度:有中温发酵和高温发酵,高温发酵消化时间短,产气量高,杀菌 灭卵效果好;(2)PH 及碱度:厌氧发酵的最佳 pH 应控制在 6.8-7.2,低于 6 或高于 8,厌氧效果明显变差,挥 发酸的数量直接影响到 pH,故反应器内应维持足够的碱度;(3)碳氮比,适宜的碳氮比为 C/N=10-20:1;(4)有 机负荷率,厌氧消化的控制速率是甲烷发酵阶段,因此过高的有机负荷可能导致有机酸的积累而不利于甲烷 发酵的进行; (5)搅拌:适当搅拌时必须的,以防止形成渣泥壳和和保证消化生物环境条件一致; (6)有 毒物质,应控制在最大允许浓度以内。
四.解: (1)100mL 混合液对应的污泥容积为 300mL,则 1L 混合液对应的污泥容积为 300mL 又 1L 混合液中含泥 2500mg=2.5g =0.008g 因活性污泥密度为 1g/mL,故 1mL 活性污泥质量为 1g, 则含水率为[(1-0.008)/1]×100%=99.2% 故 SVI=300/2.5=120mL/g 干泥 (2)1mL 该活性污泥含干泥 1/SVI=1/120=0.008g
固体废物管理部分
1. 答:(1)产生源控制优先;(2)完善资源化体系;(3)有害废物的分流管理;(4)最终处
置无遗漏。 2. 答(1)固体废物不应该是人类发展的附属物; (2)以福利量衡量发展是“减量
化”的根本途径; (3)“资源化”应融入经济发展体系中; (4)全社会应公平地参与固体废物管理; (5)延伸固体废物管理的权限。 3. 答:“三化”无害化、减量化、资源化。 可持续发展:减量化、资源化、无害化。 |