注册化工工程师案例分析真题考试题目集锦.docx

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注册化工工程师案例分析真题考试题目集锦

物料、能量衡算

（1）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：

8Z&@"o:

P9z3w'}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？

）?

）b4g0I.V$I*C

序号    混合燃料气组成mol%   混合燃料气和空气的比率%

9w4U0E&h.u）x6r;n"d    H2    CO    

1^8x.y8P#l6B）wA    72.48    27.52          8.65

7T5J9a.p,~B    72.48    27.52          3.89

C    62.03    37.97          6.274

D    62.03    37.97          2.383

（2）有一套管换热器，内管为Φ54X2，外管为Φ116X4钢管，内管中介质为苯，苯进口温度为50℃，出口温度为80℃，流量为4000kg/h，环隙内介质为133.3℃饱和蒸汽，汽化热为2168.1kJ/kg，苯在50～80℃之间的平均比热Cp=1.86kJ/（kg.℃）,问加热蒸汽消耗量?

（A）83    （B）103    （C）128    （D）152

（3）某化工厂计划利用废气的废热。

进入废热锅炉的废气温度为450℃，出口废气的温度为260℃，进入锅炉的水温为25℃，产生的饱和水蒸汽温度为233.7℃，废气的平均摩尔热容为32.5kJ/（kmol.℃）。

问1000kmol的废气可产生的蒸汽量（kg）为多少？

（已知：

25℃水的焓为104.6kJ/kg，233.7℃水蒸汽的焓为2798.9kJ/kg）

（A）2692    （B）2492    （C）2292    （D）2092

（4）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29260kJ/kg）的量（kg）是下列哪个数据？

（A）156390  （B）641203  （C）801500  （D）936150

（5）某酒精厂有一个用水封的湿式储气柜，内装1000二氧化碳气体，压力为126.3kPa（A），当地大气压：

101.3kPa，在环境温度为25℃。

试求出柜内二氧化碳气体的重量（kg），是下列哪个数据？

（可视二氧化碳为理想气体）不同温度下水的饱和蒸汽压如下：

温度℃      0      10    20    30    40      50

蒸汽压kPa  0.6112  1.2272  2.3377  4.2428  7.3771  12.341

（A）2243  （B）1741  （C）443  （D）2185

（6）南方化工厂生产采用DCS控制系统，控制室需要保持恒温，控制室内空间容积长8m，宽6m，高4m。

室内温度从10℃升高到20℃，以控制室全容积计，不计其他发热体。

计算理论上需要的供热量（kJ）为下列哪个数据？

提示：

当地大气压81kPa，空气平均热容Cp=29.3J/（mol.K）

（A）1962  （B）37990  （C）1902  （D）2511

（7）把100公斤20℃的液态苯加热为80℃的气相苯所需的热量（kJ）为下列哪个数值：

已知：

液态苯的比热容（CP）与温度（T，K）的关系式为：

CP=14.95+0.0558T（cal/gmol）；80℃下苯的汽化热为393kJ/kg；苯的分子量为78。

（A）41800  （B）450000  （C）49900  （D）35800

（9）1kgNaCl和KCl的混合物，用H2SO4处理后，回收了1.2kgK2SO4和Na2SO4，问在原混合物中NaCl和KCl的重量比是下列哪个数值？

已知反应式：

NaCl+KCl+H2SO4→2Na2SO4+2K2SO4+HCl

（A）0.2（B）2.7（C）0.5（D）2.1

10，含有甲烷和乙烷的原料气，在反应器中与水蒸气反应生成含氢的混合气，反应后的气体组成（干基）为：

组成

CH4

C2H6

CO

CO2

H2

mol%

4.6

2.5

18.6

4.6

69.7

试问原料气中的CH4/C2H6的重量比是下列哪个数值？

（A）0.372（B）0.698（C）1.432（D）2.690

11，乙烷和纯氧反应生成CO2和水，如果12kg的乙烷和48kg的氧混合，且90mol%乙烷参加反应，问最终混合物重量（kg）和CO2的含量（wt%）是下列哪个数值？

（A）60，52.8（B）55，58.7（C）50，43.6（D）40，35.1

12，某生产工艺流程如图，气反应式为：

N2+3H2→2NH3。

已知进料（F1）组成为：

N2=24.8mol%，H2=74.4mol%，惰性气体I=0.8mol%，N2的单程转化率为30%，反应后（F2）生成液氨，液氨经分离器排出（F3）。

放空气（F4）中不含NH3，忽略惰性气体在液氨中的溶解，问放空气中各组分的百分组成（mol%）是下列哪一组数值？

（A）N2：

25.23H2：

72.79I：

1.98NH3：

0

（B）N2：

20.39H2：

61.18I：

0.95NH3：

17.48

（C）N2：

24.72H2：

74.14I：

1.14NH3：

0

（D）无法求解

在轴向移动床催化剂再生器中用干燥的高温再生气体（含氧惰气），连续地在再生器内把催化剂上的积碳烧掉。

进入再生器的催化剂流量为500kg/h，催化剂上的碳含量为5wt%，再生气体中含氧量为5wt%。

为保证离开再生器的催化剂上不含碳，控制离开再生器的再生后气体中含0.5wt%的过剩氧。

计算压缩机正常操作条件下提供的再生气体量（kg/h）为下列哪个数值？

（A）1484（B）1164（C）970（D）586

由乙炔和氯化氢在催化剂存在下合成氯乙烯，反应进行时，氯化氢过量10mol%，反应式为C2H2+HClCH2CHCl，若反应器出口气体中氯乙烯含量为90mol%，问乙炔转化率（%）是下列哪个数值？

A94.74B99.47C98.50D95.40

用下列两种酸：

（1）8%（wt%，下同）H2SO4、87%HNO3、5%H2O，

（2）98%H2SO4、2%H2O，与2000kg组成为26%HNO3、56%H2SO4、18%H2O的混酸调配成组成为30%HNO3、58%H2SO4、12%H2O的混酸，问调配后的混酸总量（kg）是下列哪个数值？

A.3369.23B.1369.23C.2564.10D.2805.13

在甲醇催化氧化制甲醛的反应中，反应物和生成物均为气态，使用过量40%的空气，甲醇转化率70%，若甲醇进料为100mol，问反应后气体混合物各组分含量（mol）是下列哪组数值？

提示：

反应式为CH3OH+

O2↔HCHO+H2O

ACH3OH：

30HCHO：

35H2O：

70O2：

35N2：

263

BCH3OH：

30HCHO：

70H2O：

70O2：

35N2：

263

CCH3OH：

30HCHO：

70H2O：

35O2：

35N2：

263

DCH3OH：

30HCHO：

35H2O：

35O2：

35N2：

263

生产500Nm3煤气，需用煤、蒸汽和空气量（kg）为下列哪组数值？

已知：

煤中碳含量为70wt%

煤气组成（以mol%计）CO：

40H2：

18N2：

42

空气组成（以mol%计）N2：

79O2：

21空气分子量：

29

反应式：

C+H2O=CO+H22C+O2=2CO

A煤154.27蒸汽72.32空气344.11

B煤107.99蒸汽72.32空气344.11

C煤78.11蒸汽72.32空气265.85

D煤107.99蒸汽72.32空气265.85

油品A与油品B混合后得油品C的单元操作过程如图所示，已知油品A含65%的C6，35%的C8，油品B含50%的C6，50%的C8，混合油品C中的C8和C6的组成分别为53%和47%，问油品A和油品B的混合比例是下列哪项数值？

A0.65：

0.5B0.35：

0.5C1：

4D4：

1

化工热力学

（1）在标态下（25℃,1atm）进行酸碱中和反应

2NaOH（aq）+H2SO4（L）=Na2SO4（aq）+2H20（L），aq表示NaOH、Na2SO4处于无限稀释溶液中。

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

Na2SO4   -1385400      -2344.6

H20      -286030

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

（2）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

（3）某单级往复空气压缩机每小时将360m3的空气压缩到0.7MPa（表压）的压缩过程为绝热压缩，空气的入口温度为20℃，大气压力为0.1MPa（A），空气的绝热指数为1.4，压缩机消耗的功率（kw）及出口气体温度（K）是下列哪组数值：

W——压缩机消耗的功率，w；r——绝热指数；P1——入口压力，Pa（绝压）；P2——出口压力，Pa（绝压）；V1——入口流量，m3/s。

（A）28.4，531  （B）26.4，510  （C）10.4，531  （D）28.4，510

4，容积为0.35m3的空罐内为0.1kPa真空压力，迅速开启罐体上的阀门，使得大气中的空气被吸入罐内，最终罐内压力与大气压力相平衡。

吸气过程始终保持罐体内与大气温度25℃相同。

由空气表（温焓图）查得初始状态25℃，0.1kPa下空气的内能值为220kJ/kg；终止状态25℃，101.325kPa下空气的焓值为300kJ/kg，空气的分子量为28.97。

在此空气吸入过程中，体系向环境的放热量（kJ）是下列哪个数值？

提示：

1.空气吸入过程为瞬间动态过程，按气体等温等熵过程考虑；

2.空罐内的空气质量按零考虑。

（A）33（B）91（C）124（D）395

5，某湿法磷酸厂，将半水磷酸工艺改造为二水磷酸工艺，半水法磷酸萃取反应方程式为：

2Ca5（PO4）3F（s）+10H2SO4（l）+5H2O（l）=10CaSO4·

H2O（s）+6H3PO4（l）+2HF（g）

其标准反应热：

=-638.26kJ

二水法萃取反应方程式为：

Ca5（PO4）3F（s）+5H2SO4（l）+10H2O（l）=5CaSO4·2H2O（s）+3H3PO4（l）+HF（g）

已知：

下列化合物标准生成热：

CaSO4·

H2O（s）

=-1576.3kJ

CaSO4·2H2O（s）

=-2022.7kJ

H2O（l）

=-285.84kJ

问二水法萃取反应方程的标准反应热数值（kJ/mol）是下列哪个数值？

（A）-814.66（B）-673.54（C）-407.33（D）-336.77

6，压力为1.4MPa，干度为0.95的水蒸汽流经一直径为φ25×2.5mm的绝热管道，经阀绝热节流膨胀到0.1MPa，如图所示，要求节流前后的流速不变，问节流后管道的内径D2（mm）是下列哪个数值？

提示：

饱和水蒸汽焓、熵查表得如下表数据：

P绝对MPa

X干度

S熵kJ/kg

h焓kJ/kg

V比容m3/kg

1.4

0.95

6.26

2680

0.14

0.1

0.95

7.03

2550

1.4

0.1

0.96

7.07

2680

1.6

0.1

0.83

6.26

2294

1.2

（A）63（B）59（C）68（D）75

一个2.5升钢瓶里装着16g氢气，钢瓶最高允许使用压力为5MPa（A），问钢瓶气体允许最高温度（℃）是下列哪个数值？

A-82.6B-254.1C-271.3D-85.2

露天消防水池每天在40℃暴晒下蒸发0.036m3消防水（密度为1000kg/m3），问此过程的熵变（kJ/K）是下列哪个数值？

提示：

水在40℃、常压下蒸发潜热为43.28kJ/mol，饱和蒸汽压7.37KPa。

A245.7B2014C276.4D4.98

水在压力0.05MPa（A）下的沸腾温度为80.9℃，汽化热为2303kJ/kg。

把20kg的水在压力0.05MPa（A）下从12℃加热到沸腾温度并全部汽化，已知12℃水的焓为50kJ/kg。

所需加入的热量（kJ）和蒸汽焓（kJ/kg）为下列哪组数值？

A51820338B57602641C5760338D518202641

反应动力学及反应器

（1）C9芳烃与甲苯的混合物在催化剂作用下进行岐化反应生成混合二甲苯。

有一个反应器，每小时处理C9芳烃与甲苯的混合物18400kg，其中甲苯含量为50wt%。

反应产物中甲苯含量10wt%，混合物二甲苯含量38wt%。

该反应器甲苯转化为混合二甲苯的选择性与下列哪个数值接近？

（甲苯分子量92，二甲苯分子量106）（A）0.95  （B）0.8  （C）0.76  （D）0.825

（2）用空气氧化甲苯生产苯甲醇，反应式为C7H8+1/2O2=C7H8O。

假设甲苯的转化率为40%，选择性为80%。

现要求用含甲苯90wt%的原料生产15000kg/h的苯甲醇产品，需要的反应物进料量（kg/h）是下列哪个数值？

（甲苯分子量92，苯甲醇分子量108）（A）52083  （B）44364  （C）35497  （D）17748

（3）某二级反应A+B→P在一管式反应器（可视为平推流反应器）中进行，其速率方程为：

（-rA）=kCACB，式中：

k=20m3/（kmolh）。

若要求总进料量为20kmol/h，CA0=CB0=10kmol/m3，转化率为80%，反应器内径为0.05m，则反应器长度（m）接近下列哪个数值？

公式提示：

t=XA/kCA0（1-XA）]（A）200  （B）20  （C）10  （D）100

等容不可逆水解反应A+B→R+S在等温下进行，其过程如下：

两股等体积的液体物料流入4L的混合器反应器中，流股1中组份A的浓度为0.02mol/L，流股2中组份B的浓度为1.4mol/L，离开反应器的混合液中R的浓度是0.002mol/L，问：

A的转化率（%）为下列哪个数值？

（A）90（B）20（C）43（D）80

反应A（g）+B（g）→C（g），气相反应物A被B的水溶液吸收，动力学方程为-rA=kCACB，由于反应物B在水中浓度远大于A，在反应过程中可视为不变，而反应物A溶解于水的速率极快，以至于A在水中的浓度恒为其饱和溶解度。

反应器容积为5m3，装料系数为0.8，问C的生成量（kmol）为下列哪个数值？

已知：

k=2m3/kmol·h；CB0=3kmol/m3；CA饱和=0.02kmol/m3；水溶液流量为10m3/h。

（A）0.30（B）0.96（C）0.24（D）1.20

已知某气体反应2A→R为一级反应，反应速率常数k=0.231（mim-1）。

若开始时反应混合物中A占体积80%，反应过程中维持压力不变，那么3分钟后反应混合物体积减少了的百分数（%）为下列哪个数值？

（A）80（B）20（C）60（D）40

已知某气体反应2A→R为一级反应，反应速度常数k=0.231（分钟-1）。

若开始时反应混合物中A占体积80%，反应过程中维持压力不变。

3分钟后反应混合物体积减少了的百分数（%）为下列哪个数值？

A80B20C60D40

以等摩尔比的物质A和B，用H2SO4做催化剂进行缩聚反应，生成物质为C，该反应为简单二级反应。

已知：

物质A的处理量为FA0=1kmol/h

反应速度常数k=1.97L/kmol·min

物质A、B的初始浓度CA0=CB0=0.005kmol/L

要求物质A的转化率XA为80%，那么活塞流反应器和单釜全混流反应器分别计算所需的反应器有效体积VR（m2）是下列哪组数值？

A1.48.5B81.6507.6C1.46.8D53.7507.6

按一级反应动力学进行等温等容不可逆反应来分解液体A，在间歇反应器中经5分钟运行，A转化率达到50%。

如果要使转化率达到90%，再需要的反应时间（分钟）是下列哪个数值？

A16.6B2C7.2D11.6

某反应器装填的有效催化剂体积为40m3，其操作空速为2.5h-1（体），先打算把现有催化剂全部换成体积相同的新催化剂，新催化剂操作空速是旧催化剂的1.25倍。

更换完新催化剂后反应器可以达到的处理量（m3/h）

A50B80C100D125

乙烷热裂解制乙烯反应为一级反应，800K时该反应的反应速率常数k=3.43s-1，反应中加入大量的水蒸气，可按恒容反应处理。

乙烷转化率为85%时所需的反应时间（s）是下列哪个数值？

A0.55B0.20C4.50D2.25

流体流动过程

（1）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，ξF=0.7，ξG=1；管路两端水面高差H=16m，管内流量Q=9.3×10-3m3/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

（2）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

（4）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，管路入口阻力系数ξ3=0.5，取管路的摩擦系数λ=0.02。

试从下表中为该输水系统选一台合适的泵。

泵编号      1      2     3    4

流量，L/min 1000    2000    1000  2000

扬程，m      10      10    15    15

（A）1号泵  （B）2号泵  （C）3号泵  （D）4号泵

（5）将甲醇原料从一层贮槽由泵输送到反应器，甲醇输送量为90m3/h，管内径150mm，当量长度80m，摩擦系数λ=0.018。

现工厂反应器经过改造，生产能力提高了一倍，急需增加一条输送甲醇同样流量的管道，拟采用库房目前现有的内径分别为200mm和100mm的两种管道串联使用，若DN200和DN100的管道摩擦系数分别为0.02和0.016，在保持新老管路阻力损失相同的条件下，需用DN200管道的当量长度（m）应为下述哪个数据？

（A）51  （B）61  （C）71  （D）81

（6）如图所示的流化床反应器用空气作为流化介质。

正常操作工况下，该反应器上所装两个U型管压差计的读数为R1=400mm，R2=150mm，指示液为汞。

该反应器A、B两点的压差（N/m2）为下列哪一个值？

（A）2.00×104  （B）5.34×104  （C）7.34×104  （D）3.34×104

（7）某化工厂通过一个敞口高位槽A使槽中碱液自流进入设备B中。

已知碱液密度为920kg/m3,设备B的压力为10kPa（G）。

输送管道内径为33mm，管路系统的总能量损失∑hf为3.24m。

要求在阀门全开时碱液流量为4.9m3/h，则高位槽的液面至少应高出碱液在设备B入口位置多少米？

（A）5.0  （B）4.5  （C）4.0  （D）5.5

（7）一台输送介质密度1300kg/m3的螺杆泵，距泵吸入侧液位的垂直高度为3.5m，泵出口的最大压力0.6MPa，最大流量30t/h。

以泵效率75%计算，泵的轴功率（kW）为下列哪个数值？

（A）4.7  （B）5.1  （C）3.5  （D）6.1

（8）用于输送空气的风机进口吸风管内径为100mm，风机入口管道可吸上水柱高度为12mm，空气的密度为1.2kg/m3，风机进口管内流速（m/s）和风量（m3/h）为下列哪一组数值？

（A）14和0.1  （B）4.4和120  （C）0.44和12  （D）14和396

（9）一离心泵把敞口槽中密度为1200kg/m3的物料送到表压为145kPa的高位密闭容器，容器中的液位与敞口槽液位的高度差为10m（容器的进料口在液位之下），当泵在输送流量36m3/h时，该泵效率为0.6，该泵的轴功率（kw）为下列哪个数值：

（A）5.2  （B）3.8  （C）4.4  （D）3.6

（10）用离心泵将敞开贮槽中的液体输送到常压高位槽中，两槽液位保持恒定，输送管路管内径d为40mm，泵输送液体流量为2.32×10-3m3/s。

输送液体的密度ρ=1150kg/m3，物料粘度为1.25×10-3Pas。

假