20XX注册化工工程师辅导物料能量平衡试题讲解第8页注册化工工程师考试doc.docx

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1-13气体经燃烧后从燃烧室排出的气体组成（体积百分数）为：

CO27.8%、CO0.6%、O23.4%、H2O15.6%、N272.6%。

则该气体从800℃冷却至200℃所需移出的热量为（）。

混合气体中各组分在200℃和800℃下的摩尔热容数值见下表。

A.20.38kJ/mol

B.6.76kJ/mol

C.2038.54kJ/mol

D.203.85kJ/mol

答案：

1-13A

A.答案正确。

计算每一组分。

从800℃冷至200℃时，从气体中移走的热量为

Q=∑Mi（Cp,m800×800-Cp,m200×200）

Mi：

为气体中某一组分的摩尔量。

计算基准为100mol气体，基准温度为0℃。

CO2：

7.8×（47.94×800-40.15×200）=236.51×103J

CO：

0.6×（31.10×800-29.52×200）=11.39×103J

O2：

3.4×（32.52×800-29.95×200）=68.09×103J

H2O：

15.6×（37.38×800-34.12×200）=360.05×103J

N2：

72.6×（30.77×800-29.24×200）=1362.5×103J

Q=20.38kJ/mol

每一摩尔气体从800℃冷却至200℃，移出的热量为20.38kJ。

B.答案错误。

在计算时没有计算N2气从800℃降至200℃时应移出的热量，即

236.51×103+11.39×103+68.09×103+360.05×103

=676.04×103J=676.04kJ/100mol=6.76kJ/mol

C.答案错误。

计算中没有注意题目要求，解得每摩尔应移出的热量为2038.54kJ/mol。

D.答案错误。

计算中换算错误，得到每摩尔移出热量为203.85kJ/mol。

1-14配制NaOH溶液是在带有夹套的搅拌釜中进行的。

现用50%（质量百分数，下同）NaOH溶液，配制得到浓度为5%的NaOH水溶液2500kg。

假定溶液进料、出料温度均为25℃，则冷却水移出的热量为（）。

A.2.18×106kJ

B.54.38kJ

C.54.38×103kJ

D.5.44×103kJ

答案：

1-14C

C.答案正确。

计算时选择基准温度为25℃。

本题用积分溶解热进行计算。

先将50%NaOH水溶液和5%NaOH水溶液换算成molH2O/molNaOH。

50%NaOH：

5%NaOH：

查得2.22molH2O/molNaOH和42.22molH2O/molNaOH溶液的积分溶解热分别为25.5kJ/molNaOH和42.9kJ/molNaOH

被稀释的溶液含溶质量为2500×0.05=125kg

溶质的摩尔数为

稀释过程的热效应

由于取基准温度为25℃，进料带入的热量与物料离开釜带出的热量均等于0，故冷却水需要移出的热量为54.38×103kJ。

A.答案错误。

计算公式错误，解得125×1000×（42.9-25.5）=2.18×106kJ

B.答案错误。

计算公式错误，解得

D.答案错误。

计算中换算错误5.44×103kJ