注册化工工程师专业考试案例题及答案解析上册Word格式文档下载.docx
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Ve=Aqe=1×
0.0125=0.0125
V2+2VVe=KA2θ
θ=(0.2×
0.2+2×
0.2×
0.0125)/(1×
1×
5×
10-5)=900(s)=15(min)
答案:
C
3、用纯水吸收丙酮混合气中的丙酮加以回收,如果吸收塔混合气进料为200kg/h(其中丙酮质量占20%),纯水进料为1000kg/h,吸收丙酮后得到丙酮水溶液。
吸收过程中,丙酮的回收率为90%。
已知丙酮分子量为58,设其余气体不溶解于水,且纯水不蒸发,问吸收液出口浓度[NC3H3O/NH2O,kmol/kmol]为下列?
(A)0.009
(B)0.011
)V"
R&
h%G
T,d-{(C)0.019
1@0m
h:
s
w*X%E9k/z(D)0.021
+Z,d9H.W1c/_解:
设惰性气体为空气,空气分子量是29。
7c!
f.R#h)H/~%}#`)])kY1=(0.2÷
58)/(0.8÷
29)=0.125
Y2=Y1(1-φA)=0.125×
(1-0.9)=0.0125
9[%{0y)c(uX2=0
"
l9Z,X2A)K2n+N+M
|8pV(Y1-Y2)=L(X1-X2)
*|.U:
J2?
!
U8d代入:
(200÷
29)(1-0.2)(0.125-0.0125)=(1000÷
18)(X1-0)
X1=0.011
正确答案:
B
4、H2和CO混合燃料气与空气燃烧,燃烧后的废气分析结果如下:
N2:
79.6%,O2:
18%,CO2:
2.4%,(均为mol%,干基)。
试问混合燃料气中的H2和CO的组成(mol%),混合燃料气和空气的比率(%)最接近下列哪组?
序号
混合燃料气组成mol%
混合燃料气和空气的比率%
:
t0p(g+{&
a&
Z+y(z1E
H2
CO
A
72.48
27.52
8.65
%k%C(P!
P$yB
3.89
C
62.03
37.97
6.27
b%t'
w8_*h+^7i6]%C-ED
2.38
6f"
M&
\
~7k%d0q(k4c解:
9I!
U$h$t.]设废气100mol
$u%W!
f;
V;
t#[)x*m7e'
^1f则:
79.6mol;
O2:
18mol;
CO2:
2.4mol;
;
|0{9e
p$I$l9f,R9A2c!
G进入O2:
79.6×
21/79=21.16mol
l9S8h*S5A5z6p进入空气:
100/79=100.8mol
CO消耗O2:
2.4/2=1.2mol
H2消耗O2:
21.16-18-1.2=1.96mol
a5B,R9@*J;
V8W;
v6C1m&
k进入
CO:
2.4mol
7|.g0{/R$L5[;
i!
{&
w进入
H2:
1.96×
2=3.92mol
混合燃料气组成:
H2:
3.92/(3.92+2.4)=0.6203=62.03%
i
_0|6[1L)r'
P/nCO:
1-0.6203=0.3797=37.97%
混合气与空气比率:
#e-Y/b#S'
O8f;
a(X(3.92+2.4)/100.8=0.0627=6.27%
5、含水50wt%(湿基)木材被干燥到含水30wt%(湿基),试问单位质量木材所蒸发的水分(kg水/kg木材)与下列哪值最接近?
(A)0.43
(B)0.78
(C)0.57
(D)0.29
J%O9s1y6@解:
X1=w1/(1-w1)=0.5/(1-0.5)=1
g1i!
v-l8B#m.G%EX2=0.3/(1-0.3)=0.4286
?
-A3?
4\)O4z;
{/G,UW/G=X1-X2=1-0.4286≈0.57
8、在标态下(25℃,1atm)进行酸碱中和反应
2NaOH(aq)+H2SO4(L)=Na2SO4(aq)+2H20(L)
x
Q3x'
T(U"
daq表示NaOH、Na2SO4处于无限稀释溶液中。
3r.`0`7Q)?
2Y!
n-I标准生成热ΔHfθ和无限稀释溶液中的标准积分热ΔHSθ如下:
化合物
ΔHfθJ/(g.mol)
ΔHSθJ/(g.mol)
NaOH
-427010
-42898
H2SO4
-811860
-96255
%f$_%q%|4u1ZNa2SO4
-1385400
-2344.6
a5b-~.U&
c;
pH20
-2860305c4M*^%q&
p*C!
U0l-`3d
H*I6n;
d3w5Q;
Z(L-}8U问上述反应的标准反应热J/(g.mol)是下列哪个?
(A)-497120
(B)-208128.6
(C)-936310
(D)936310
△Hr=(∑nHfΘ+∑nHSΘ)生成物-(∑nHfΘ+∑nHSΘ)反应物
=(-1385400-2344.6-286030×
2)-(-427010×
2-42898×
2-811860)
=-208128.6〔J/(g.mol)〕
9、一啤酒厂利用煮沸锅的二次蒸汽余热将72℃过滤麦汁加热到92℃,设麦汁的平均比热容为Cp=4.10kJ/(kg℃),平均密度为1040kg/m3,满负荷生产每天需处理880m3过滤麦汁,若全年按250天计,问全年利用二次蒸汽可节约标准煤(能量当量值29260/kJ/kg)的量(kg)是下列哪个数据?
(A)156390
(B)641203
(C)801500
(D)936150
Q=880×
1040×
4.1×
(92-72)=1.876×
104(kJ)
W=1.876×
104/29260=641203(kJ)
10、将27℃、101.3kPa(A)、12345N.m3/h的空气压缩至5×
105Pa(A)。
若压缩按绝热过程考虑,取空气的绝热指数为1.4,则压缩机出口温度(K)、轴功(kW)是下列哪组数据?
(A)473.6;
772.3
(B)473.6;
5048
(C)300.2;
773.3
(D)300.2;
5048
分析:
N表示标准状态,(A)指绝对压力。
V=VNT/TN=12345×
(273+27)/273=13566(m3/h)=3.768(m3/s)
T2=T1(P2/P1)(m-1)/m=(273+27)(5×
105/101.3×
103)(1.4-1)/1.4≈473.6(K)
N=(P1V×
im/(m-1))((P2/P1)((m-1)/m)-1)
=(101.3×
103×
3.768×
1.4/(1.4-1))((5×
103)((1.4-1)/1.4)-1)
=7.722×
105(w)≈772.3(w)
A
12、在图示管路中装有一离心泵向高位槽输送比重为ρ=1.15的盐液,吸入管内径d1=80mm,长度为L1=14m,阻力系数λ1=0.03,输出管内径d2=65mm,长度为L2=25,阻力系数λ2=0.04,在输出管E处装有阀门,其局部阻力系数ξE=6.4,管路的其他局部阻力分别为ξA=0.5,F=0.7,ξG=1;
管路两端水面高差H=16m,管内流量Q=9.3×
10-3m/s。
若忽略管路中的动能增加因素,则泵的扬程(m)和理论功率(W)为下列哪组数据?
(A)He=26.02m,Ne=2725W
(B)He=26.5m,Ne=2777W
(C)He=10.5m,Ne=1100W
(D)He=26.5m,Ne=2415W
u1=4Q/3.14d21=(4×
9.3×
10-3)/(3.14×
0.082)=1.85(m/s)
u2=4Q/3.14d22=(4×
0.0652)=2.803(m/s)
∑hf=(λ1L1/d1+ξA+ξB)u12/2g+(λ2L2/d2+ξE+ξF+ξG)u22/2g
=(0.03×
14/0.08+0.5+0.7)1.852/2×
9.81+(0.4×
25/0.065+6.4+0.7+1)2.8032/2×
9.81
=10.5(m)
He=16+10.5=26.5(m)
Ne=HegQρ=26.5×
9.81×
10-31.15×
103≈2777(w)
13、某液体在光滑圆形直管内作湍流运动,若管长、流量及液体物性不变,管径变为原来的1/2,则因摩擦力而产生的压降与原来相比增加的倍数应为下列哪个数据?
提示:
摩擦系数采用λ=0.3164/Re0.25计算。
(A)1.4
(B)26.9
(C)5.7
(D)25.9
d2/d1=1/2
u=4Q/3.14d2→u∝d-2
Re=duρ/μ→Re∝du∝d
d-2=d-1
λ=0.3164/Re0.25→λ∝Re-0.25∝d0.25
△P=(λL/d)(ρu2/2)
→△P∝λu2/d∝d0.25d-2×
2d-1∝d-4.75
△P2/△P1=(d2/d1)-4.75=(1/2)-4.75=26.9(倍)
所以,增加的倍数为:
26.9-1=25.9(倍)
D
14、某厂一台真空度为0.081MPa(真空表指示值)的混合冷凝器,所需水量为50m3/h。
冷却水进冷凝器的入口位置比敞口水池的水面高15m,用Φ108×
4mm的钢管输水,管路长80m,管路中配有2个球阀和5个90°
弯头,已知阀门阻力系数ξ1=3,90°
弯头的阻力系数ξ2=1.26,管路入口阻