化工工程師-專業(yè)案例-強(qiáng)化練習(xí)題二

［單選

用一連續(xù)常壓操作精微塔分離苯和甲苯混合物?；旌衔镏泻?.4（摩爾分?jǐn)?shù)，下同）。

經(jīng)分離后，塔頂憎出液含苯0.95（摩爾分?jǐn)?shù)），塔釜含苯0.05（摩爾分?jǐn)?shù)），進(jìn)料為氣

液混合物，其中氣液量各為0.5。

己知笨相對分子質(zhì)量為78,甲苯相對分子質(zhì)量為92。

精憎塔進(jìn)料量為尸=8640kg/h。則塔頂產(chǎn)品量與（）接近。過程示意圖為本題附圖。

題］1.

A.38.89kmol/h

B.39.5kmol/h

C.3364kmol/h

D.19.5kmol/h

正確答案：A

參考解析：

（1）首先計(jì)算進(jìn)強(qiáng)摩爾數(shù)，為此先計(jì)算苯和甲苯的立均相對分子質(zhì)量

平均相對分子質(zhì)量應(yīng)=0.4x78+0,6x92=86.4

進(jìn)料的摩爾數(shù)為幽=lOOkmoVh

86.4

（2）計(jì)算塔頂產(chǎn)品量，根據(jù)題意進(jìn)行物料衡算

F=D^W

對苯進(jìn)行衡算，設(shè)苯在原料口含量彳F，在塔頂為肛），在塔釜為XW。則有

以F=^D+敗W

將兩個(gè)公式聯(lián)立求解，得塔頂流量

D=38.89kmol/h

B.答案進(jìn)料中氣液量各為50%,錯認(rèn)為是其中苯和甲苯的含量，所以苯和甲苯的平均

相對分子量計(jì)算錯誤。故B.答案錯誤。

C.答案誤認(rèn)為進(jìn)料的質(zhì)量為摩爾流量，故C.答案錯誤。

D.答案認(rèn)為進(jìn)料中只有50%是苯和甲苯，故答案錯誤。

［單選

題］2.

NC和02按化學(xué)計(jì)量比混合進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行完全氧化反應(yīng),氣體進(jìn)反應(yīng)器的溫度為298K,

出反應(yīng)器的溫度為348K,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：

298K

2NO+OZ--------2NO2+U3kJ/mol

348K時(shí)N02的平均熱容為40J/(mol?K)(以298K為基準(zhǔn))。lOOmol的NO完全氧化與外

界交換的熱量為()。

A.吸熱5450kJ

B.放熱5450kJ

C.吸熱5850kJ

D.放熱5850kJ

正確答案：B

［單選

己知催化水煤氣變換反應(yīng)的正反應(yīng)速率方程為

r-kmol/(kg-h)

式中：Vco,y孫為一氧化碳及二氧化碳的瞬時(shí)摩爾分率；0.1013MP摳力及700K

時(shí)反應(yīng)速率常數(shù)如二0.0535kmol/(kg-h)o若催化劑的比表面為30m2/g,堆密度為L13

題］3.g^cm3,則以摩爾法度表示反應(yīng)物系組成時(shí)的反應(yīng)速率常數(shù)也為()。

卜4.34X10-2mol0-55(mV，45/(g-h)

R9.08mol0155^3)0-45^^)

「5.29XIQ_4mol°-55(my-45/(g-h)

D0.015mol°155(m^°145/(g-h)

正確答案：D

D.正確。

因?yàn)樽蠖?空］x」，〃為總反應(yīng)級數(shù)，所以

&=p.314x700p-x()0535=0015mol^nT

參考解析：(1.013x10)g-h

［單選題］4.選擇在活塞流反應(yīng)器中進(jìn)行等溫恒容一級不可逆反應(yīng)時(shí)的空時(shí)與轉(zhuǎn)

化率的函數(shù)關(guān)系式為0。

k3

T=---XX

A.”

B.k1-A

x=上In

c.1—居

T=辿居

D.k

正確答案:B

B.

由活塞流反應(yīng)器的設(shè)計(jì)方程

一注一H力附

一人一前!加A1即一招)

參考解析:積分后得到答案。

［單選題］5,在一套管換熱器中，冷熱兩流體進(jìn)行逆流傳熱。冷流體的流量為

7200kg/h,比熱容為4.2kJ/(kg?℃),進(jìn)出口溫度為15℃、40℃o熱流體從

130℃降至45℃。該換熱器的總傳熱系數(shù)為lkW/(nf?℃),則所需傳熱面積大

2

約為()mo

A.4

B.6

C.14

D.22

正確答案：A

A.組正確

7200

。二印%(4-4)=如x4.2x(40-15)=210kW

_(130-40)-(45-15)

△L=---------------------------=54.6℃

m?130-40

In----------

45-15

210x103

8=^^-1x103x546=3.8^?4m

參考解析:

［單選

題］6.

用甲烷和氫的混合氣完全燃燒來加熱鍋爐。反應(yīng)方程為：

CH4+2O2WO2+2H2O,H2-K).5O2=H2O.反應(yīng)后氣體摩爾分?jǐn)?shù)組成為：N?72.25%,

CO28.IO%,62.41%,出017.25%。則燃料中甲烷與Hz的摩爾比為()

A.0.885

B.7.714

C.15.429

D.30.858

正確答案：B

參考解析：

以100mol煙道氣為計(jì)算基準(zhǔn)。

則煙道氣中含有N?72.25mol、CO28.10mokO22.41mokH2O17.25mol.

設(shè)：反應(yīng)后煙氣量：Vmol,甲烷氣StAmok氧氣ISBmol.則由

A=0.08IXV；VX0.1725=2A+B得

VX0.1725=2X0.081XV+B

V=B/(0.1725-0.162)=8/0.0105=95.24BA=0.08lX95.24B

則，A/B=7.714,

［單選

某反應(yīng)在等客等穩(wěn)間歇反應(yīng)器中測得反應(yīng)物A的濃度CA與反應(yīng)時(shí)

間f的關(guān)系如下圖，則反應(yīng)速率一考爭與轉(zhuǎn)化率-9的關(guān)系圖為

dt

題］7.（）°

正確答案：C

［單選

在全混流反應(yīng)器中進(jìn)行液相等溫二級不可逆反應(yīng)，反應(yīng)體積為歷時(shí)，出口轉(zhuǎn)化率為

題］8.若僅出口轉(zhuǎn)化率降低為14倍的心時(shí)，反應(yīng)體積變?yōu)椋ǎ?/p>

工吸

A.力

B.匹

C.（"居）’

/一居）丁

D.（甩-居）2r

正確答案：D

D.正確。

對全混流反應(yīng)器

出3O（1TA）2

轉(zhuǎn)化率變化后

一居/〃.%

忘/一居/丁3o（l-XJ

兩式相除，可得變化后的反應(yīng)體積為

匕

參考解析：1（”招）1

［單選題］9.在一雙管程列管換熱器中，殼方通入飽和水蒸氣加熱管內(nèi)的空氣。

110℃的飽和水蒸氣冷凝成同溫度的水，將空氣由20℃加熱到80℃。則換熱器

第一管程出口溫度為（）。

A.50℃

B.58℃

C.65℃

D.70℃

正確答案：B

B.組正確

因。二取4幾一1）二&,$必

對于一側(cè)恒溫時(shí)的傳熱有

上幾_止筆2

In。

T—

即in匕二生

1Tf網(wǎng)”

對于整個(gè)換熱器，簽叵=In123=1.099

JR'即％110-80

對于第一管程，設(shè)空氣離開第一管程的溫度為小則有

in三1（分11.0993

----=0.55

2

蘆7

參考解析：解得介=5支

［單選

在恒定干燥條件下干燥某濕物料，使物料由含水量的=0.2干燥至必=0.05所需時(shí)間

為2.0h。己知物料臨界含水量％=0.15,平衡含水量/=0.01,降速段干燥速率與

含水量呈線性關(guān)系，則物料含水量由0.3降至0.02（均為干基含水量）所需的時(shí)間接

題］10.近（）。

A.4.610h

B.1.331h

C.3.278h

I）.3.681h

正確答案：A

A.正確。恒速段干燥時(shí)間

G禹-笈）

qs

降速段干燥時(shí)間

G'

所以丁二馬+馬二^777

將為=0.2,用=0.05時(shí)，丁=2.0h,代入

（0.2-0.15）（0.15-0.01>^|^

2。」+

—=8.874

%

所以，當(dāng)?shù)?0.3,苞=0.02時(shí)，干燥時(shí)間為

0.15-0.01

T=8.874（0.3-0.15）+（0.15-0.01）ln=4.610h

0.02-0.01

B.。巧=1.331,僅算恒速段

C.。/=3.278,僅算降速段

參考解析:D.

［單選

題］11.

用階躍注入法測定某一閉式流動反應(yīng)器的停留時(shí)間分布，得到停留時(shí)間分布函數(shù)與時(shí)間

的關(guān)系如下。則平均停留時(shí)間為（）mine

“mm

A.3.0

B.2.5

C.2.0

D.1.5

正確答案：B

［單選

如圖所示，為某一工藝裝置中一容器的管道儀表流程圖。圖中所涉及的管線以①?

?標(biāo)出。根據(jù)管道編號標(biāo)注的原則，需要進(jìn)行管道編號標(biāo)準(zhǔn)的管線是（）。

題］12.

A.①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩

B.①③④⑥⑧⑩

C.①④⑥⑧⑨⑩

D.①③④⑧

正確答案：B

參考解析：B正確答案。根據(jù)PID上管道編號原則，需要編號的管道有：①PID

圖上表示的全部工藝管道；②PTD圖上表示的全部公用工程管道；③放空、放凈

閥后的放空、放凈管道；④設(shè)備接管口閥門口需連上管道的管道。以下情況管

道無需編號：①儀表管線；②設(shè)備接口管上直接接閥門、盲板、絲堵而無管道

連接的接口。根據(jù)以上原則B.中所列管道需進(jìn)行編號。A錯誤答案。②⑤⑦為

儀表管線。⑨設(shè)備接口上直接接盲板，無管道連接。C錯誤答案。③為放空管道

需編號。⑨同A中原因。D錯誤答案。遺漏③，⑩，⑥。⑩為放凈管道；⑥為公

用工程管道。

［單選題］13.在過程設(shè)計(jì)控制方案比較時(shí)，產(chǎn)品苯乙烯與焦油分離的精庫塔按精

儲塔段指標(biāo)控制方案，采用直接是料，按精儲段指標(biāo)調(diào)節(jié)儲出液量，回流罐液

位控制回流量，該方案優(yōu)點(diǎn)是環(huán)境溫度變化時(shí)內(nèi)回流量基本保持穩(wěn)定，物料與

能量平衡間關(guān)系最小，有利于精微塔平衡操作。（）與該控制方案接近。

正確答案：A

［單選題］14.在一套管換熱器中某熱流體加熱某冷流體。熱、冷流體的流量分別

為5100kg/h和4800kg/h,熱、冷流體的平均比熱容分別為2.OkJ/(kg?℃)及

4.2J/(kg?℃)o則CR=Cmin/Cmax的值與()項(xiàng)接近。

A.0.448

B.0.476

C.0.506

D.0.941

正確答案：C

C.組正確

Whcph=5100X2.0=10200kJ/(h?C)

Wccpc=4800X4.2=20160kJ/(h-C)

C由=*=^^=0.506

參考解析：故熱流體為最小值流體，于是“c皿20160

［單:

題］15.

在間歇反應(yīng)器中進(jìn)行液相反應(yīng)A十B-*P,測得二級反應(yīng)速率常數(shù)k=61.5X10”

L/(inol*h),Cw=0.307inolA,當(dāng)Qo/CAO=5時(shí)，轉(zhuǎn)化率為0.9所需的反應(yīng)時(shí)間為()。

A.0.8h左右

B.L8h左右

C.2.8h左右

D.3.8h左右

正確答案：C

［單選題］16.化工過程系統(tǒng)控制精儲塔壓力調(diào)節(jié)方案總的來說應(yīng)用能量平衡來控

制塔壓。氯乙烯一二氯乙烷精儲塔，操作壓力0.6MPa,采用改變傳熱量的方

案，塔頂氣體全部冷凝，可保持壓力恒定。(若傳熱量小于使全部蒸汽冷凝所需

的熱量，蒸汽會積聚起來使壓力升高，反之傳熱量過大，則壓力會降低)擬采用

根據(jù)壓力改變冷卻水量，這種方案最節(jié)約冷卻水量，這是()。

［單選題］17.在故障樹分析中，用以表示“與門”的符號是()。

B.

??l

c.

D.仃

正確答案：A

參考解析：A正確答案。B錯誤答案。為條件與門。C錯誤答案。為或門。D錯

誤答案。為條件或門。

［單選

題］18.

在中央循環(huán)管蒸發(fā)器中將Na2s04的水溶液從10%濃縮至25%。加熱管的直徑為

4）57mmx3mm,管長/=2.0m。單管的循環(huán)量為1.Okg/s,管內(nèi)汽化率為3%。操作條件

下的氣相和液相密度分別為0.65kg/m3和1.260kg/m3o氣相摩擦系數(shù).=0.018,氣相摩

擦因子3.10。則溶液在鑿管內(nèi)循環(huán)的壓力降為（）Pa。按分離流模型計(jì)算。

A.3516

B.1125

C.1134

D.363

正確答案：A

A.正確。

2

=1.0x0.030.051I=22.59m/s

0.65/14）

A〃G=（：，+1.5~~P

（2、22592

=0018x^^4-1.5ii^—x0.65=365.8Pa

I0.051）2

A=（pl（APG）=3.12x365.8=3516pa

B.沒考慮管子進(jìn)出口阻力

225p

A^>G=0.318X—^-xxO.65=117.1Pa

0.0512

△^f=3.12X117.l=1125Pa

C.外取一次方

△pf=1134Pa

參考解析：D.沒考慮進(jìn)出口阻力，%取一次方

［單選

題］19.

含10%CH4刎90%空氣（體積％）的流股，由293K加熱到573K,如果氣體的流速為

2X103L（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）/mm,求加熱功率應(yīng)該為（）kW?

A.7.6

B.8.9

C.10.3

D.12.9

正確答案：D

［單選

題］20.

如圖所示為一臺釜式反應(yīng)器的溫度控制系統(tǒng)示意圖。為維持一定的反應(yīng)溫度需用蒸氣

進(jìn)行加熱，但如果溫度過高，會有爆炸的危險(xiǎn)，則下列有關(guān)控制閥及控制采取的形式

及作用方向合理的是（）。

A.控制閥為氣開型，控制器為正作用式

B.控制閥為氣開型，控制器為反作用式

C.控制閥為氣關(guān)型，控制器為反作用式

D.控制閥為氣關(guān)型，控制器為正作用式

正確答案：B

參考解析：由于該反應(yīng)器溫度過高時(shí)，會有爆炸的危險(xiǎn)，為避免溫度過高，當(dāng)

控制閥氣源中斷時(shí)，控制閥應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài)，因此控制閥應(yīng)選氣開型的。當(dāng)加

熱蒸汽流量增加時(shí)，反應(yīng)器中物料溫度上升，系統(tǒng)對象屬于正作用方向，控制

閥是氣開型的也屬于正作用方向。為使系統(tǒng)具有負(fù)反饋?zhàn)饔?，控制器?yīng)選反作

用式的。A、C、D錯誤答案。

［單選

某一氣體的摩爾熱容可用如下方程式表示

=26.377+7.612乂1。-37一1.453*10472

其中汲C2m的單位分別為K及kJ/(kmol*K)。此氣體在恒壓下從1100C冷卻到38C,

題］21,環(huán)境溫度為16C,此過程所產(chǎn)生的功損失為()。

4

AWL=1.95xl0kJ/kmol

B.%=3.36xl04kJ/kmol

4

c=1.40xl0kJ/kmol

D.畋=0

正確答案：A

參考解析：

在此等壓冷卻過程的起始溫度為0=1100+273.15=1373.15K,終態(tài)溫度為彩

=38+273.15=311.15K,環(huán)境溫度方=16+273.15K°這一過程的嫡變?yōu)?/p>

町

=26.377xln(7^/7；1+7.612xlO-3!^-7；)-7.265xl0-7(7?-T；2)

=-48.542kJ/(kmol-K)

體系對環(huán)境所放出的熱量為

=26.377'冬-看)+3806xIO"因-看2)—4843x10-'債-邛)

=-3.358xl04kJ/kmol

所以此恒壓冷卻過程的功損失為

,44

WL=7JA￡-C=289.15xi-48.542i+3.358xl0=1.95xl0kJ/kmol

［單選

題］22.

如圖不的輸水系統(tǒng)，己知管路均為Q57iranX3.5iran,以1=1.Oin/s,

為二0.5m/s,流動已進(jìn)入阻力平方區(qū)，入二0.025,B、C兩槽

液面高度保持一致，各段的全部阻力當(dāng)量長度分別為：IAO二30m,

lo戶20m,loc=20mo兩高位槽與底槽液面間位差為5ID,泵的效率

為70%,計(jì)算泵的軸功率最接近（川。

A.200

B.300

C.400

D.450

正確答案：B

［單選

題］23.

如果并聯(lián)兩根長分別為1“、12直徑分別為丸山的兩根管，兩管中流體均呈滯流流動，

若小=2d2,L=212,則兩管中流體流量之比為V1：V2=（）。

A.1：2

B.1：4

C.1：1

D.1：8

正確答案：D

［單選

一轉(zhuǎn)子流量計(jì)，當(dāng)通過水流量為Im^h時(shí)，測得該流量計(jì)進(jìn)、出口間壓力降為20Pa；

題］24.當(dāng)流量增到L5m3/h時(shí)，相應(yīng)的壓力降為（）Pao

A.20

B.30

C.25

D.13.3

正確答案：A

參考解析：轉(zhuǎn)子流量計(jì)為等壓降型，故A.正確。

［單選

題125.

一容器頂部排出正己烷氣體，相對分子質(zhì)量必=86,設(shè)計(jì)溫度135C,安全閥定壓0.4

X106Pa（表），需要排放量為2770kg/h,問安全閥的有效通過面積為（）。

A.5.25cm2

B.4.65cm2

C.3.75cm2

D.4.45cm2

正確答案：A

參考解析：

安全閥（排放氣體）有效泄放面積

人“沏（a+1）原K

根據(jù)已知條件仍2770kg/h,聲0.4X106Pa（表）跖86,7？=135+273=408K,0門。

所以安全閥有效通過面稅4二5.25cm2o

B、C、D錯誤答案。

［單選

連續(xù)釜式反應(yīng)器的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在一個(gè)連續(xù)釜式反應(yīng)器中進(jìn)行一級不可逆反應(yīng)A-P,

反應(yīng)器體積為而，初濃度為CAO=2kmol/m3的反應(yīng)物稀溶液以2o=20m3/h的流量進(jìn)入

反應(yīng)器，反應(yīng)溫度下反應(yīng)速率常數(shù)為化=25單位時(shí)間反應(yīng)過程利潤￡=?。0^-

"R,其中a=l元/kmol,3=2元/（mj）,以系統(tǒng)的利潤最大為目標(biāo)函數(shù)，則最佳

題］26.反應(yīng)體積及單位時(shí)間的最大利潤是（）<>

4m3

A25.3元/h

3.2m3

B.25.6元/h

2m3_

Q24.6元/h

1.6m3

D23.5元/h

正確答案：B

最佳反應(yīng)體積而.OP=3.2m。

最大利潤Lmax=25.6元/h

解題思路?

由在黃續(xù)筌式反應(yīng)器中進(jìn)行一級不可逆反應(yīng)知

Q。如A

得以="%。。

由單位時(shí)間獲利潤L=aQo(CAO-CA)一占外

將分代入后得￡=

1+%/2

使目標(biāo)函數(shù)上一max

&0

應(yīng)滿足d娛,于是有

ac岫

唳=Qo_J_

bkkj

將已知數(shù)據(jù)代入得詬=3.2nA則

―濁—=0.4

1+叫/。。

1x25x3.2x2

—3.2x2=25.67L/h

參考解析:1+25x3.2/20

［單選題］27.采用一傳熱面積為60肝的單效蒸發(fā)器將40℃、30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的

NaOH溶液濃縮至45%。蒸發(fā)器的操作壓力為31.97kPa,該蒸發(fā)壓力下溶液的沸

點(diǎn)=蒸發(fā)器采用294.2kPa(絕)的飽和蒸汽加熱，熱損失忽略不計(jì)。

已知：①294.2kPa的加熱蒸汽溫度tC=142.7℃蒸氣焰值2735.5kJ/kg,冷凝水

焙值600.4kJ/kg②蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)取950步(nf?K)則所需的加熱氣量與以

下計(jì)算結(jié)果接近的是0。

A.3719.4kg/h

B.1033.2kg/h

C.13714.6kg/h

D.2903kg/h

正確答案：A

參考解析：

本題應(yīng)首先確定該單效蒸發(fā)器的熱負(fù)荷，從而確定加熱蒸汽量。由已知條件，通過傳

熱面?zhèn)鬟f給料液的熱量，可曰

Q=K-A(tC-0計(jì)算

式中K--總傳熱系數(shù)，K=950W/(m-K)；

A??傳熱面積,A=60m2；

tC--加熱蒸汽的溫度，操作壓力下tC=142.7'C；

t--蒸發(fā)壓力下溶液的沸點(diǎn)t=104C。

于是Q=950X10-3X60X(142.7-104)X3600

=7.9412x106kJ/h

加熱蒸汽量

W=--2-----=3719.4kg/h

2735.5-600.4

B.錯誤答案。

通過傳熱面?zhèn)鹘o料液熱量計(jì)算錯誤

Q=950X60X(142.7-104)

=2.2059X106kJ/h

加熱蒸汽量：

W=--2-----=1033.66kgAi

2735.5-600.4

C.錯誤答案。

通過傳熱面?zhèn)鹘o料液的熱量計(jì)算錯誤

Q=950X10-3X60X142.7X3600

=29.282X106kJ/h

w=--2--=13714.6kgAi

加熱蒸汽量2735.5-600.4

D.錯誤答案。

加熱蒸汽用量計(jì)算錯誤

Q=950X10-3X(142.7-104)X3600

=7.9412X106kJ/h

7.9412xl06

=2903kg/h

2735.5

［單選

題］28.

甲基丙烯酸甲酯用偶氮二異乙盾引發(fā)，在333K下進(jìn)行本體聚合。聚合反應(yīng)為1級反應(yīng),

聚合反應(yīng)速率方程為v=2.289X1Q-5C［mol/(mLs)］式中，C為甲基丙烯酸甲酯濃度

(ml/ipS)。用間歇反應(yīng)釜使甲基丙烯酸甲酯預(yù)聚,轉(zhuǎn)化率為10%,預(yù)聚所需時(shí)間為()h。

A.1.10

B.1.20

C.1.28

D.1.38

正確答案：C

［單選題］29.某臺測溫儀表的測溫范圍200?1000℃。根據(jù)工藝要求，溫度指示

值的誤差不允許超過±6℃,則該測溫儀表應(yīng)選擇的精度等級應(yīng)是()。

A.0.5級

B.0.6級

C.0.75級

D.1級

正確答案：A

參考解析：

+6

限=———xl00%=±0.75%

根據(jù)工藝要求，該儀表的允許誤差允1000-200

將儀表的允許誤差去掉“土”號與“％”號，其數(shù)值為0.75,介于0.5~1.0之間。若

選擇精度等級L0級儀表，其允許誤差為±1.0%,超過了工藝允許數(shù)值，故應(yīng)選擇0.5

級儀表才能滿足工藝要求。

B.錯誤答案

儀表的允許誤差計(jì)算錯誤

C.錯誤答案

國家規(guī)定的精度等級中無0,75級儀表。

D.錯誤答案

5允=±0.75%,介于0.57.0之間，但如選擇精度等級為1.0級儀表。其允許

誤差±1.0%,超過工藝允許的數(shù)值。

［單選

題］30.

用水吸收氣態(tài)HC1來制取鹽酸,如用373K的氣體HC1和298K的液體水,生產(chǎn)313K、

20%(質(zhì)量)HC1水溶液100kg/h,問吸收設(shè)備應(yīng)加入或排走的熱量為()。

己知本題條件下積分溶解熱為△石8)=-67.42kj/molHCl,373K時(shí)HCI氣體的平

片定壓熱容(以298K為基準(zhǔn))為2.188kj/mol,鹽酸溶液熱容為；0.557kj/(mol?K)

A.吸熱3.36X105kJ/h

B.放熱3.36X105kj/h

C.吸熱3.36X104kj/h

D.放熱3.36X104kj/h

正確答案：B

［單選題］31.在一傳熱面積為5m2的換熱器中，用水冷卻某種溶液，兩流體呈逆

流流動。冷卻水的流量為3600kg/h,其溫度由20℃升高到45℃。溶液溫度由

110C降至40℃。使用一表時(shí)間后，在兩流體的流量和進(jìn)口溫度不變的情況下，

冷卻水的出口溫度降至38℃,則估算總傳熱系數(shù)下降()。假設(shè)：①兩種情況

下，冷、熱流體的物性可視為不變，水的平均比熱容為4.2kJ/(kg?℃)；②兩

種情況下，ai>ao分別相同；③忽略壁面熱阻和熱損失。

A.55.8%

B.60.9%

C.49.2%

D.42.6%

正確答案：C

C.組正確

及=叱一45）-（4。二2。）=382。。

1nli

40-20

K=3600SX-2。）=5497W/（m2.啕

3600x5x38.2'/

一段時(shí)間后

21%%J?J

刃-葭"）=11。-%g-20）=59.6℃

、此溶竺a54”

59.6-22

r=旦二幽上四生物279.0W/".。。）

參考解析：總傳熱熱阻下降的百分?jǐn)?shù)

［單選

題］32.

乙烯在銀催化劑上用過量空氣部分氧化制取環(huán)氧乙烷，化學(xué)反應(yīng)方程

式為：主反應(yīng)：2c2H4+02=20出0：副反應(yīng)：C2H4+3O2=2CO2+2HQ。反應(yīng)器進(jìn)口

混合氣體的流泉為45000Nm3.h“，原料組成mol分率為C2H43.5%,N：82.0%.

614.5%.乙烯轉(zhuǎn)化率為32%,反應(yīng)選擇性為69%,則反應(yīng)器出口氣體的流植為

（）kghL

A.57107.5

B.57415.2

C.56981.95

D.11289.9

正確答案：B

參考解析：

該題屬于干擾因素比較明顯的題目，表面上看似乎化學(xué)反應(yīng)對過程計(jì)算非常必要且難以

計(jì)算，實(shí)際上題目要求計(jì)算的是反應(yīng)器出口混合氣體的質(zhì)量，而題設(shè)條件除反應(yīng)器進(jìn)出

口流股外無其它流股信息、。因此，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)器進(jìn)出口的混合氣體質(zhì)

量流量相等，而化學(xué)反應(yīng)的存在僅僅是元素的重排。

(I)反應(yīng)器進(jìn)口平均分子量計(jì)算

—MC/CM+MNJNJM0A「28X3.5%+28X82.0%+32X14.5%

=0.98?22.96+4.64=28.58g-mol*

(2)反應(yīng)器進(jìn)、出口質(zhì)量流置計(jì)算

F=F=-^xAf=45000(Nm--T-x28.58(kg-kmol1)=57415.2kg-h1

22,422.4(NmJkmol1)

故：反應(yīng)器出口氣體的流垃為57415.2kgh」.

［單選

題］33.

己知某二元組分的精憎過程中，精微段的操作線方程為行0.75x+0.24,則塔頂惚出液

中易揮發(fā)組分的濃度XF()。

A.0.75

B.0.82

C.0.91

D.0.96

正確答案：D

［單選

在填料塔中用異丙酸萃取稀醋酸水溶液中的醋酸，醋酸水溶液與異丙醛的流量分別

為3.4與5.1m%,根據(jù)計(jì)算，在所采取的操作條件下計(jì)算得連續(xù)相醋酸水溶液的液

題］34.泛速度為S0079m/s,取實(shí)際速度為液泛速度的60%,則塔徑為()。

A.0.254m

B.0.504m

C.0.152m

D.0.39m

正確答案：B

B.正確。

D=、區(qū)=J4x34=JO.254=0.504m

參考解析：、皿V3600x0,0079X0.6TF

［單選題］35.通過三層平壁的定態(tài)熱傳導(dǎo)中，若測得各層壁面溫度tl、t2、t3

和t4分別為700℃、400C、200℃和100C,假設(shè)各層壁面之間接觸良好，則

各層熱阻RI、R2、R3的關(guān)系為()。

A.R1=R2+R3

B.RKR2+R3

C.R1>R2+R3

D.難以判定

正確答案：A

［單選題］36.以下有關(guān)設(shè)計(jì)溫度的敘述，正確的運(yùn)（）。

A.當(dāng)設(shè)備器壁與介質(zhì)直接接觸，且有外保溫（或冷）時(shí)，設(shè)計(jì)溫度可按介質(zhì)的最

低工作溫度選取

B.當(dāng)設(shè)備器壁與介質(zhì)直接接觸，且有外保溫時(shí)，設(shè)備設(shè)訂溫度只可按介質(zhì)的最

高工作溫度選取

C.設(shè)備殼體材料溫度由大氣環(huán)境氣溫條件確定時(shí)，其設(shè)計(jì)溫度取一20℃

D.設(shè)備內(nèi)介質(zhì)用蒸汽直接加熱時(shí)，設(shè)計(jì)溫度可取正常工作過程中介質(zhì)的最高溫

度

正確答案：D

［單選

題］37.

有兩臺相同的離心泵，單臺泵的特性曲線為H=40-8X1Q5Q2（式中Q以mis表示）。

當(dāng)兩臺泵并聯(lián)工作時(shí)，可將池水以6乂10.％3/5的流量送至121n高的敞口容器內(nèi)。若將

兩泵串聯(lián)組合，管路條件不變，則流量變?yōu)镺mVs。

A.5.59X10”

B.3X10~

C.6X10“

D.1.2X10-2

正確答案：A

［單選題］38：逸度的微分定義式為0。

A.dG=RTdlnf

B.i

C.8G=RT5Inf

dG=RTdlnflim/=P

Dr.-o

正確答案：D

［單選

題］39.

某天然氣加壓站將25c的天然氣自45km外經(jīng)一根內(nèi)徑400mm的鋼管

送至乙地用戶儲蓄，輸送量為HCXMOONm^d1.已知用戶儲蓄罐壓力為0.2MPa，

操作條件下天然氣的相對密度為0.552?當(dāng)天然氣輸送時(shí)若兩地高差不大，通?？?/p>

采用Weymouth公式計(jì)算天然氣的體積流量：

Q=2.538X10-5D1*7字

Q—天然氣的體積流量，Nm^h1：

L----管長，km：

D----管內(nèi)徑，mm;

吊尸2——分別為天然氣初始和終端壓力,kPa：

T——溫度K；

y——天然氣的相對密度，無因次。

加壓站天然氣壓縮機(jī)送出天然氣的初始壓力應(yīng)至少接近(MPa)?()

A.1.68

B.1.67

C.40.1

D.53.2

正確答案：A

<1)計(jì)算氣體體積流敏

(?=17OO4OO/24=7O85ONm^h1

(2)計(jì)算加壓站天然氣壓縮機(jī)送出天然氣的初始壓力

已知：8=02MPa=200kPa產(chǎn)0.552,L=45km

0=400mm7=273+25=298K

由Q=2538x10s。?對」生￡*生變換得

VX*T

■=［(2538x107028')*詬*元+耳］

=［［W8X1^4OO-JX^XO-552X45+2O°，］

?

=1682kPa

=1.68MPa

參考解析：故：加壓站天然氣壓能機(jī)送出天然氣的初始壓力應(yīng)至少接近1.68MPa.

［單選題］40.用F(。)表示活塞流反應(yīng)器的停留時(shí)間分布函數(shù)，則F(l)等于()。

A.1

B.6（1-1）

C.O

D.8

正確答案：A

A.正確。

因?yàn)閷钊鞣磻?yīng)器

尸G）=卜（9-l）d6

o

參考解析：由3-函數(shù)的性質(zhì)可得結(jié)果。

［單選

題］41.

某煤氣燃燒爐，以空氣為助燃劑，燃燒后的煙氣組成經(jīng)分析為（體積百分組成）：50%

COz,8%C0,40%N2,2%02O燃燒過程的過剩系數(shù)（空氣過剩量/i里論空氣消耗量X100%）

為（）。

A.23%

B.23.8%

C.26%

D.26.9%

正確答案：A

［單選

題］42.

在氯苯用混酸硝化生成一硝基氯化苯過程中，第一硝化釜需移出熱量為3.172X105

kj/ho如此熱量需要用一次深井水冷卻移除，硝化釜的體積為1.5m3,夾套傳熱面積

為6.0m2。夾套傳熱面積不能滿足傳熱要求時(shí)，采用釜內(nèi)加蛇管進(jìn)行傳熱。己知在該

過程中，夾套的傳熱系數(shù)K=711kJ/m2*h」C,蛇管傳熱系數(shù)K=2510kJ/m2?h?C,

冷卻水進(jìn)口溫度18C,出口溫度為25C,物料溫度55C。則冷卻水的用量為（）。

A.4.848t/h

B.10.8t/h

C.12.4t/h

D.15.3t/h

正確答案：B

（1）先計(jì)算反應(yīng)釜夾套移出的熱量。設(shè)夾套傳熱面積為4,移出熱量為2外

I

根據(jù)公式4=a,所以

i55-18155-25I7

A/==33.3

in會0.21

55-25

Ai=6.0m2

Q%=6X711X33.3=1.42X105kJ/h

（2）計(jì)算蛇管的傳熱面機(jī)42

蛇管需要移除的熱量。"2

er，2=3.172X105-1.42X105=1.75X105kJ/h

亞J7空1。二2。9m2

K&m2510x33.3

蛇管傳熱面積為2.09m2。

（3）冷卻水用量

3.172xl05

用=—2=10830.4kg/h=10.8t^i

_4）41必乂（25—1區(qū)）

A.答案錯誤：計(jì)算中誤將夾套傳熱量作為被冷卻的量。計(jì)算得

142X1N

W=―-——=4848.4kg/h=4.848tAi

參考解析：4184x（25-18）

［單選題］43.某真空精儲塔的塔頂真空表讀數(shù)為400mmHg,當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?/p>

WOkPao則精馀塔內(nèi)的絕對壓力為（）。

A.46.68kPa

B.0.533bar

C.4.74mH2O

D.O.544kgfcm2

正確答案：A

參考解析：

真空情況下，絕對壓力等于大氣壓減去真空度。解該題時(shí)，要特別注意單位的換算和統(tǒng)

P=Po-P<=100kPa-400mmHg

=100kPa-400x(133.3/1000)kPa

=46.68kPa

［單選

題］44.

貯槽內(nèi)裝有0.5m3溶液，溶質(zhì)濃度為110kg/m3,將濃度為220kg/m3的同樣溶液以每分

鐘0.02m3的速率輸入貯槽，以同樣流速從槽中流出溶液，并設(shè)槽內(nèi)溶液混合均勻，試

問經(jīng)過（）min才能使槽內(nèi)溶質(zhì)總量達(dá)70kgo

A.60

B.8.0

C.10.0

D.12.0

正確答案：B

［單選題］45；板式精儲塔有效高度的計(jì)算公式為0。

A,Z=Np$

BZ=（岫-1）%

CZ=（斫-1）為

D.2=斫/

正確答案：B

［單選

用離心泵將密度為1200kg/m3的水溶液送至常壓容器，兩液面維持恒定的高度差18m,

管路系統(tǒng)總壓頭損失可表達(dá)為

￡匕=4.12+1。40：

離心泵的特性方程為

H=46-4.88X104e2

題］46.現(xiàn)將兩臺規(guī)格相同的離心泵并聯(lián)，則其輸液量為（）

A83.12m3/h

B82.43m^/h

C63.5m

D73.3m3/h

正確答案：B

B.正確。

H,=18+4.12xl04tf

并聯(lián)z22整=0.0229m3/s=82.43m3/h

m-

月=46-488x104\2

?

%=18+412x104。；

串聯(lián)＞。=0.0231m3/s=83.12m3/h

H'=92-9.76xl04g2

Ht=18+412x104。；

單臺*2=0,01764m3/s=63.5m3/h

參考解析：/￡=46-4.88xl04e2

［單選

用離心泵將水庫中清水送至密閉容器中（表壓為98.1kPa）,兩液面維持恒差16m,

管路系統(tǒng)總阻力可表達(dá)為

2%=2.432x104。；

離心泵的特性方程為

H=42-5,4X104Q2

題］47.則在該管路上的輸水量和軸功率（效率為70%）分別為（）。

A51.45m3/h,4.34kW

R51.45m3/h,6.2kW

C31.0m3/h,434kW

D31.0m3/h,6.2kW

正確答案：B

B.正確。

98lxl04

況=16+\2.432xl0^

,9.81X103e

4

=26+2,432xl0ee

/Z=42-5.4xl04e2

兩式聯(lián)解，得

Q=0.01429m3/s=51.45m3/h

H=31.0m

31x0.01429x1000

N==6.2kW

102x0.7

參考解析:Ne=4.34kW

［單選

將含碳88%（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）和水12%的液體汽化，井在燃燒裝置中經(jīng)催化燃燒得到

煙道氣，其組成為032：13.4%（摩爾百分?jǐn)?shù),下同）,02：3.6%,N2：83.0%°如

下圖所示。

液體燃料------7催化聿化器|-------CO213.4%

C88%后氣53.6%

H2O12%用83.0%

附圖燃燒示意圖

題］48則10。kg燃料燃燒氧氣過量為（）。

A.16.34%

B.42.6%

C.19.5%

D.29.8%

正確答案：C

本題物料平衡計(jì)算，利用惰性氣體氮因不參加反應(yīng)，所以出口的氣體中氮的量

與空氣中氮?dú)饬肯嗟?，故本題用電作聯(lián)系物進(jìn)行計(jì)算。

①根據(jù)元素平衡計(jì)算干煙道氣量

對碳進(jìn)行元素平衡

輸入C的質(zhì)量=輸出C的質(zhì)量

設(shè)100kmol干煙ii氣，香C量為

100XQ.134X12=161kg

88

100kg燃料含C量為88kg：—X100=54.65kmol

161

所以100kg燃料可以產(chǎn)生干煙道氣54.65kmol

②用電作聯(lián)系物，計(jì)算出燃燒反應(yīng)過量空氣百分?jǐn)?shù)

取基準(zhǔn)54.65kmol干煙道氣

干煙道氣中氧氣量為54.65XQ.036=1.97kmol

干煙道氣中有54.65X0.83=45.35kmol氮

L00kmol空氣中有0.79kmol氮

4535

54.65kmol煙道氣中空氣的摩爾數(shù)為==574kmol

進(jìn)入空氣中含氧量為57.4X0.21=12.05kmol

氧氣過量12.05-1.97=10.08kmol

氧氣過量率為黑x100%=19.5%

計(jì)算時(shí)用公式篙x100%=16.34%

A.答案錯誤。

一W—X100%=42.6%

B.答案錯誤。計(jì)算為

12.05-3.6

-^x100%=29.8%

D.答案錯誤。計(jì)算為

參考解析:12.05

［單選

題］49.

某流化床在常壓、60C下操作。介質(zhì)為熱空氣,顆粒為單粒度球形顆粒,粒徑為76ttmo

己知固粒密度內(nèi)=1.170皿m3,60c下空氣密度0=1.06kg/n?,黏度以=2.01X10

-5pa?s。初始流化床的空隙率Mf=0.4。則床層的流化數(shù)為（）。臨界流化速度可

按下式計(jì)算，即

_（九4）2（4—Q）g'］

A.91.7

B.8.62

C.78.1

D.50.16

正確答案：C

C.正確。

150〃

(lx7.6xl3-5)2x(1170-1.06)x9.807^0.43

2.344x1O,zs

150x2.01xlQ-51-0.41n

&=。馬巧”023443600094

Re1==

〃2.01x10-5

d\pp)g_(7.6xlQ-5)\l170-1.06)x9.807

r=0.183m/s

18“-18x2.01xlQ-5

7.6x：Q-5x0.183xl.06

RS-2==0.733

2.01X1Q-5

則以t/以mf=0.183/0.002344=78.1

A.為細(xì)粒流化數(shù)