化工總控工高級(jí)（計(jì)算題）模擬試卷1

化工總控工高級(jí)（計(jì)算題）模擬試卷1一、計(jì)算題(本題共15題，每題1.0分，共15分。)把50g、20℃時(shí)飽和的硝酸鈉溶液蒸干后，得到硝酸鈉23．4g，求：1、硝酸鈉20℃時(shí)在水中的溶解度?標(biāo)準(zhǔn)答案：硝酸鈉20℃時(shí)在水中的溶解度50g飽和的硝酸鈉溶液中溶劑水的量：(50－23．4)g＝26．6g溶解度C：C＝[(23．4／26．6)×100]g／100g＝87．97g／100g知識(shí)點(diǎn)解析：暫無解析2、該飽和溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?標(biāo)準(zhǔn)答案：20℃飽和硝酸鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：質(zhì)量分?jǐn)?shù)／％＝(23．4／50)×100％＝46．8％知識(shí)點(diǎn)解析：暫無解析3、如表所示為NaHCO3溶解度數(shù)據(jù)[g／100gH2O(l)]：試?yán)镁€性插值法計(jì)算37．7℃時(shí)的溶解度?標(biāo)準(zhǔn)答案：由線性插值公式得說明：線性內(nèi)插法通常用于查詢表格中離散的數(shù)據(jù)，一般適用于表格數(shù)據(jù)點(diǎn)較密或數(shù)據(jù)之間關(guān)系近似線性關(guān)系的情況。否則誤差較大，其原理圖如下圖所示。已知溫度內(nèi)插溶解度的計(jì)算式如下：已知溶解度內(nèi)插溫度的計(jì)算式如下：知識(shí)點(diǎn)解析：暫無解析4、現(xiàn)有5000kg、56℃的飽和NaHCO3溶液，現(xiàn)將其溫度降低至24℃，問可從中結(jié)晶析出多少千克的NaHCO3？標(biāo)準(zhǔn)答案：由題意做出過程示意圖(見下圖)，取5000kg、56℃飽和NaHCO3(aq)為基準(zhǔn)由t1＝56℃查表得：C1＝15．62g／100gH2O(l)，所以x1＝C1／(100＋C1)＝15．62／115．62＝0．1351t3＝24℃查得：C3＝10．2g／100gH2O(l)，所以x3＝C3／(100+C3)＝10．2／110．2＝0．09256總物料平衡：m1＝m2+m3(1)NaHCO3(s)平衡：m1x1＝m2+m3x3(2)代入數(shù)據(jù)得：5000＝m2+m3(3)5000×0．1351＝m2+m3×0．09256(4)解之得：m2＝234．39kg，m3=4765．61kg。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無解析5、一種廢酸，組成為33％(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)HNO3、47％H2SO4和20％H2O，加入98．5％的濃H2SO4和95％的濃HNO3，要求混合成含37％HNO3及53％H2SO4的混合酸，計(jì)算所需廢酸及加入濃酸的數(shù)量?標(biāo)準(zhǔn)答案：設(shè)x為廢酸量，kg；y為濃H2SO4量。kg；z為濃HNO3量，kg。計(jì)算基準(zhǔn)：100kg混合酸由題意畫出如下過程示意圖：總物料平衡：x+y+z＝100H2SO4平衡：0．47x＋0．985y＝100×0．53(2)HNO3平衡：0．33x＋0．95z＝100×0．37(3)解上式方程組得：x＝41．3kg，y＝34．1kg，z＝24．6kg即由廢酸41．3kg、濃H2SO434．1kg和濃HNO324．6kg可以混合成100kg混合酸。根據(jù)水平衡，可以核對(duì)以上結(jié)果：加入的水量：41．3×0．20＋34．1×0．015＋24．6×0．05＝10．0kg混合后的酸中含10％H2O，所以計(jì)算結(jié)果正確。以上物料衡算式，亦可以選總物料衡算式及H2SO4與H2O兩個(gè)衡算式或H2SO4、HNO3和H2O三個(gè)組分衡算式進(jìn)行計(jì)算，均可以求得上述結(jié)果。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無解析6、用海水加熱蒸發(fā)生產(chǎn)淡水，已知海水中含鹽量為5％(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)、濃縮后的海水中含鹽量為30％，問要生產(chǎn)1000kg／h的淡水需海水的量(kg／h)?標(biāo)準(zhǔn)答案：設(shè)F1為海水量。kg／h；F2為濃縮海水量，kg；F3為淡水量，kg／h。計(jì)算基準(zhǔn)：1h，由題意畫出以下過程示意圖：總物料平衡：F1＝F2＋F3(1)NaCl平衡：x1×F1＝x2×F2(2)將已知條件代入式(1)、式(2)得：F1＝F2＋1000(3)0．05×F1＝0．30×F2(4)解上述方程組得：F1＝1200kg／h，F(xiàn)2＝200kg／h。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無解析7、含20％(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)丙酮與80％空氣的混合氣進(jìn)入吸收塔，塔頂噴水吸收丙酮。吸收塔出口氣體含丙酮3％，塔底得到50kg含10％丙酮的水溶液，計(jì)算進(jìn)吸收塔氣體的量?標(biāo)準(zhǔn)答案：以50kg、10％丙酮水溶液為計(jì)算基準(zhǔn)，由題意畫出以下物料流程示意圖：設(shè)進(jìn)塔氣體量為x(kg)，出塔氣體量為y(kg)，列衡算式如下：丙酮衡算式0．20x＝0．03y＋50×0．10(1)空氣衡算式0．80x＝0．97y(2)解式(1)、式(2)得：x＝28．52kg，y＝23．52kg。知識(shí)點(diǎn)解析：暫無解析8、已知二氧化硫轉(zhuǎn)化爐某段入口、出口氣的組成如表所示：試計(jì)算該反應(yīng)段中SO2的實(shí)際轉(zhuǎn)化率?標(biāo)準(zhǔn)答案：設(shè)入口氣量為100mol，則其中各氣體的量分別為：N281．98m01，O27．66mol，SO210．36mol；由于N2不反應(yīng)，則轉(zhuǎn)化氣量為(81．98／0．8636)mol＝94．93mol反應(yīng)生成的SO3等于消耗的SO2：94．93mol×10．69％＝10．15mol實(shí)際轉(zhuǎn)化率：x＝(10．15／10．36)×100％＝98％知識(shí)點(diǎn)解析：暫無解析9、已知轉(zhuǎn)化爐一段進(jìn)、出氣體的各組分組成如表所示：試計(jì)算轉(zhuǎn)化爐一段中SO2的實(shí)際轉(zhuǎn)化率?標(biāo)準(zhǔn)答案：以100kmol進(jìn)口氣體為基準(zhǔn)，則由聯(lián)系組分即N2的摩爾組成得一段出口氣量為出口氣體中SO3量：＝(96．70×0．0683)kmol＝6．60kmol因SO2反應(yīng)生成等量的SO3，故反應(yīng)掉的SO2量也為6．6kmol，則一段催化劑床層中SO2的轉(zhuǎn)化率為：x＝6．6／10．00＝0．6600＝66．00％知識(shí)點(diǎn)解析：暫無解析10、已知合成氨廠變換反應(yīng)為：CO＋H2O(g)CO2＋H2，現(xiàn)采用的原料配比(摩爾分?jǐn)?shù))為：H2O(g)／CO＝3，試計(jì)算H2O(g)的過量百分?jǐn)?shù)?標(biāo)準(zhǔn)答案：H2O(g)過量百分?jǐn)?shù)＝(n實(shí)際－n理論)／n理論×100％＝(3－1)／1×100％＝200％知識(shí)點(diǎn)解析：暫無解析11、試計(jì)算1000mol空氣由30℃升溫至120℃所吸收的熱量?[已知空氣的恒壓平均熱容為29．16J／(mol．K)]標(biāo)準(zhǔn)答案：Q＝＝[1000×29．16×(120－30)]KJ＝2624400J知識(shí)點(diǎn)解析：暫無解析一容量為120L的太陽能熱水器。早晨加入的冷水溫度為20℃，至晚上時(shí)水可被加熱至80℃，問：12、水吸收多少千焦的熱量?標(biāo)準(zhǔn)答案：水吸熱量(Q)的計(jì)算以水為體系，則：Q＝＝[120×4．187×(80－20)]KJ＝30146．4KJ知識(shí)點(diǎn)解析：暫無解析13、若用1．5kW的電熱器加熱，熱效率為90％，則需用多長(zhǎng)時(shí)間?標(biāo)準(zhǔn)答案：用電加熱器耗時(shí)(r)的計(jì)算r＝[30146．4／(1．5×3600×90％)]h＝6．203h知識(shí)點(diǎn)解析：暫無解析14、耗電多少度(kW．h)？標(biāo)準(zhǔn)答案：耗電量(P)的計(jì)算P＝(1．5×6．203)kW．h＝9