银符考试题库-在线练习-注册化工工程师分类模拟题物料、能量平衡

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注册化工工程师分类模拟题物料、能量平衡

一、单项选择题

1. 在一个有化学反应的体系中，根据质量守恒定律，下列说法正确的是。

A.体系中某一组分的摩尔数不变
B.体系总质量不变
C.体系中的总摩尔数不变
D.体系中某一组分的质量不变

A B C D

2. 在苯氯化生产氯苯过程中，已知：氯化塔每小时生产纯氯苯800kg，从氯化塔出来的氯化液的组成为：C₆H₆68%(质量百分数，下同)、C₆H₅Cl 30%、C₆H₄ 1.5%、HCl 0.5%。操作温度82℃，进料苯的纯度为100%、氯气纯度为95%(体积百分数)。假定氯气全部参与反应，则排出气体的质量为。

A.278.07kg
B.294.67kg
C.291.4kg
D.308.0kg

A B C D

3. 硫酸铝可由含赳203的混合物与H₂SO₄反应制得。反应方程如下：
Al₂O₃+3H₂SO₄→Al₂(SO₄)₃+3H₂O
Al₂O₃混合物中含杂质44.6%(质量百分数，下同)，原料硫酸为80%H₂SO₄，其余为H₂O。应用1100kg Al₂O₃，2510kg 80% H₂SO₄。则过量的一种原料的转化率是。假定Al₂O₃全部转化。

A.70.42%
B.87.4%
C.69.96%
D..29.13%

A B C D

4. 在利用硫化矿提炼锌时，硫酸是副产物。该矿中含ZnS 65%(质量百分数，下同)，其他35%为惰性物质。生产过4 程如下反应方程所示，最后可以得到98%的硫酸，硫的回收率为 99%，每天处理硫化矿186t。
反应方程式为

则每天需要水的量是。

A.24.67t
B.22.2t
C.2.47t
D.24.92t

A B C D

5. 在年生产1500t乙苯脱氢制取苯乙烯装置中，加入水蒸气量为2.6kg水蒸气/kg苯乙烯，进入温度650℃下乙苯转化率为44.4%。苯乙烯收率为40%，其余副产为苯3%、甲苯 5%、焦炭2%。装置年工作日为300天，已知原料乙苯的纯度为98%(质量百分数)，其余为甲苯。则反应后气体的产生总量为。

A.8.52kg
B.8.35kg
C.8.53kg
D.7.676kg

A B C D

6. 在含苯38%(质量百分数，下同)和甲苯62%的混合液连续精馏过程中，要求馏出物中能回收原料中97%的苯。釜残液中含苯不高于2%，进料流量为10000kg/h，则塔顶苯的摩尔百分数。

A.98%
B.87.5%
C.86%
D.86.8%

A B C D

7. 在由乙烯水合生产乙醇的反应中，其主、副反应方程为：
主反应 C₂H₄+H₂O→C₂H₅OH
副反应 2C₂H₅OH (C₂H₅)₂O+H₂O
假若反应器进料中含C₂H₄ 53.7%(摩尔百分数，下同)，H₂O 36.7%，其余为惰性气体。乙烯的转化率为5%，乙醇的产率为90%，以消耗乙烯为基准。则反应器输出物料的总摩尔数为。

A.87.72mol
B.87.98mol
C.88.12mol
D.87.58mol

A B C D

8. 乙烯在银催化剂上用过量空气部分氧化制取环氧乙烷。
反应方程如下：
主反应：2C₂H₄+O₂→2C₂H₄O
2×28 32 2×44
副反应：C₂H₄+3O₂→2CO₂+2H₂O
反应器进口混合气体的流量为45000m³(标准)，组成如下表所示。

题1-8附表物料组成

物料组成	C₂H₄	N₂	O₂	合计
摩尔百分数/%	3.5	82.0	14.5	100

乙烯的转化率为32%，反应选择性为69%，则反应器出口气体的流量为。

A.57107.5kg
B.57414.5kg
C.56981.95kg
D.11289.9kg

A B C D

9. 将含碳88%(质量百分数)和水12%的液体汽化并在燃烧装置中，经催化燃烧得到烟道气，其组成为：CO₂:13.4%(摩尔百分数，下同)，O₂:3.6%，N₂:83.0%。如下图所示。

则100kg燃料燃烧氧气过量为。

A.16.34%
B.42.6%
C.19.5%
D.29.8%

A B C D

10. 在硫酸生产过程中，二氧化硫催化氧化为三氧化硫。初始气体组成(体积百分数)为SO₂11%，O₂10%，N₂79%，氧化过程是在570℃，120kPa下进行，转化率为70%。则计算并选择反应混合物气体中SO₃的分压为。

A.9.6kPa
B.10.01kPa
C.9.24kPa
D.53.87kPa

A B C D

11. 合成氨厂用铜氨液吸收脱碳气中微量的CO和CO₂，经脱碳后，出塔气体中CO的含量小于15mL/m³。脱碳气的组成如下表。

题1-11附表脱碳气组成

脱碳气组成	H₂	N₂	CO	CO₂	(CH₄+Ar)	合计
摩尔百分数/%	72.6	23.7	2.0	0.2	1.5	100

脱碳气的消耗定额为3070m³(标准)/tNH₃，工厂生产能力为5000tNH₃/a。生产过程中氨损失率为10%，年工作日300天。当吸收剂的吸收能力为14.3m³ CO/m3铜氨液时，计算并选择铜氨液的入塔流量为。

A.3.278m³/h
B.3.85m³/h
C.2.98m³/h
D.71.53m³/h

A B C D

12. 有乙烯和丙烯的气体?昆合物，摩尔分率分别为70%和30%。已知乙烯和丙烯的 C_p,m-T函数式如下：
乙烯 C_p,m1=2.830+28.601×10^-3T-8.726×10^-6T²(kcal/kmol·K)
丙烯 C_p,m2=2.253+45.116×10^-3T-13.740×10^-6T²(kcal/kmol·K)则上述混合气体100℃时的定压摩尔热容C_p,m，为。
(A)6.01kJ/kmol·K (B)57.53kJ/kmol·K (C)50.3kJ/kmol·K，(D)70.42kJ/kmol·K

A B C D

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%、CO 0.6%、O₂3.4%、H₂O 15.6%、N₂ 72.6%。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。

题1-13附表混合气体各组分的摩尔热容

t/℃	C_p,m/J·mol^-1·℃^-1
t/℃	N₂	O₂	CO₂	CO	H₂O
200	29.24	29.95	40.15	29.52	34.12
800	30.77	32.52	47.94	31.10	37.38

A.20.38kJ/mol
B.6.76kJ/mol
C.2038.54kJ/mol
D.203.85kJ/mol

A B C D

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

A B C D

15. 1000kg 65%(质量百分数，下同)的发烟硫酸和3000kg 20%的发烟硫酸于20℃下混合时所发生的热效应为。

A.8.866×10⁴kJ
B.9.16×10⁵kJ
C.5.14×10³kJ
D.5.77×10²kJ

A B C D

16. 流量为250kg/h的气体苯从600K、4.053MPa，降压冷却至300K、0.1013MPa时的焓变为。

A.-1.03×10⁵kJ/h
B.-1.19×10⁵kJ/h
C.-1.96×10⁵kJ/h
D.1.35×10⁵kJ/h

A B C D

17. 05m³的容器内放置0.5mol的苯蒸气。若温度降至27℃时，则苯此时冷凝量是。

A.0.2mol
B.0.47mol
C.0.2kmol
D.0.166mol

A B C D

18. 物料分流时混合气体流量和组成见下表。

题1-18附表混合气体流量与组成

混合气体组成	乙炔	醋酸乙烯酯	乙醛	N₂	H₂O	合计
流量/(kg·h^-1)	5364	189.4	94.72	183.5	88.80	5920
组成/%(质量百分数)	90.60	3.20	1.60	3.10	1.50	100

此股气体分成两路，主线气体经换热器加热到140℃，副线气体不加热。在换热器出口处，被加热到140℃的主线气体和副线气体汇合成为112℃的气体。求主、副线气体每小时流量。两股气体如本题附图所示。混合气在A点分成两股，被加热的一股在B点与不加热气体汇合成为112℃。
(A)主线3046kg/h，副线2874kg/h
(B)主线3073kg/h，副线2847kg/h
(C)主线811.9kg/h，副线5108.1kg/h
(D)主线3021kg/h，副线2899kg/h

A B C D

19. 如本题附图所示，1106.58kg/h的提浓液以40℃进入分解釜。丙酮以每小时277kg，30℃连续进入分解釜，在釜内发生主、副反应。主反应反应热为：

如图所示，反应热依靠丙酮部分蒸发移出，分解釜蒸发的丙酮进入冷凝器，假设全部冷凝至45℃返回釜内。

分解釜操作温度85＄。出口分解液组成为如本题附表1所示。

题1-19附表1 分解液组成

组成	丙酮	苯酚	异丙苯	合计
质量含量/%	41	33	26	100

题1-22附表2 进釜提浓液组成

组成	过氧化异丙苯	异丙苯	苄醇	合计
质量含量/%	72.40	21.65	5.95	100

分解为苯酚和丙酮的过氧化异丙苯的量为5.133kmol/h。

反应热：

苄醇，分解量为0.306kmol/h。

反应热：

过氧化异丙苯，分解为苄醇和过氧化异丙苯量为0.127kmol/h。

反应热：

丙酮，此反应丙酮消耗量为0.028kmol/h。
对分解釜进行热量衡算，则冷凝器的热负荷为。

A.8.67×10⁵kJ/h
B.1.069×10⁶kJ/h
C.1.08×10⁶kJ/h
D.1.08×10⁵kJ/h

A B C D

20. 在氯苯用混酸硝化生成一硝基氯化苯过程中，第一硝化釜需移出热量为3.172×10⁵kJ/h。如此热量需要用一次深井水冷却移除，硝化釜的体积为1.5m³，夹套传热面积为6.0m²。夹套传热面积不能满足传热要求时，采用釜内加蛇管进行传热。已知在该过程中，夹套的传热系数K=711kJ/m²·h·℃，蛇管传热系数K=2510kJ/m²·h·℃，冷却水进口温度18℃，出口温度为25℃，物料温度55℃。则冷却水的用量为。

A.4.848t/h
B.10.8t/h
C.12.4t/h
D.15.3t/h

A B C D

21. 利用反应物和生成物的标准燃烧热，求如下反应的标准生成热，即气态苯乙烯的生成热为。
8C+4H₂(g)→C₈H₈(g)

A.-143.46kJ/mol
B.146kJ/mol
C.89.24kJ/mol
D.3757.39kJ/mol

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一、单项选择题

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

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