化工总控工高级（计算题）模拟试卷1

化工总控工高级（计算题）模拟试卷1一、计算题(本题共15题，每题1.0分，共15分。)把50g、20℃时饱和的硝酸钠溶液蒸干后，得到硝酸钠23．4g，求：1、硝酸钠20℃时在水中的溶解度?标准答案：硝酸钠20℃时在水中的溶解度50g饱和的硝酸钠溶液中溶剂水的量：(50－23．4)g＝26．6g溶解度C：C＝[(23．4／26．6)×100]g／100g＝87．97g／100g知识点解析：暂无解析2、该饱和溶液的质量分数?标准答案：20℃饱和硝酸钠溶液的质量分数：质量分数／％＝(23．4／50)×100％＝46．8％知识点解析：暂无解析3、如表所示为NaHCO3溶解度数据[g／100gH2O(l)]：试利用线性插值法计算37．7℃时的溶解度?标准答案：由线性插值公式得说明：线性内插法通常用于查询表格中离散的数据，一般适用于表格数据点较密或数据之间关系近似线性关系的情况。否则误差较大，其原理图如下图所示。已知温度内插溶解度的计算式如下：已知溶解度内插温度的计算式如下：知识点解析：暂无解析4、现有5000kg、56℃的饱和NaHCO3溶液，现将其温度降低至24℃，问可从中结晶析出多少千克的NaHCO3？标准答案：由题意做出过程示意图(见下图)，取5000kg、56℃饱和NaHCO3(aq)为基准由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总物料平衡：m1＝m2+m3(1)NaHCO3(s)平衡：m1x1＝m2+m3x3(2)代入数据得：5000＝m2+m3(3)5000×0．1351＝m2+m3×0．09256(4)解之得：m2＝234．39kg，m3=4765．61kg。知识点解析：暂无解析5、一种废酸，组成为33％(质量分数，下同)HNO3、47％H2SO4和20％H2O，加入98．5％的浓H2SO4和95％的浓HNO3，要求混合成含37％HNO3及53％H2SO4的混合酸，计算所需废酸及加入浓酸的数量?标准答案：设x为废酸量，kg；y为浓H2SO4量。kg；z为浓HNO3量，kg。计算基准：100kg混合酸由题意画出如下过程示意图：总物料平衡：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)解上式方程组得：x＝41．3kg，y＝34．1kg，z＝24．6kg即由废酸41．3kg、浓H2SO434．1kg和浓HNO324．6kg可以混合成100kg混合酸。根据水平衡，可以核对以上结果：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，所以计算结果正确。以上物料衡算式，亦可以选总物料衡算式及H2SO4与H2O两个衡算式或H2SO4、HNO3和H2O三个组分衡算式进行计算，均可以求得上述结果。知识点解析：暂无解析6、用海水加热蒸发生产淡水，已知海水中含盐量为5％(质量分数，下同)、浓缩后的海水中含盐量为30％，问要生产1000kg／h的淡水需海水的量(kg／h)?标准答案：设F1为海水量。kg／h；F2为浓缩海水量，kg；F3为淡水量，kg／h。计算基准：1h，由题意画出以下过程示意图：总物料平衡：F1＝F2＋F3(1)NaCl平衡：x1×F1＝x2×F2(2)将已知条件代入式(1)、式(2)得：F1＝F2＋1000(3)0．05×F1＝0．30×F2(4)解上述方程组得：F1＝1200kg／h，F2＝200kg／h。知识点解析：暂无解析7、含20％(质量分数，下同)丙酮与80％空气的混合气进入吸收塔，塔顶喷水吸收丙酮。吸收塔出口气体含丙酮3％，塔底得到50kg含10％丙酮的水溶液，计算进吸收塔气体的量?标准答案：以50kg、10％丙酮水溶液为计算基准，由题意画出以下物料流程示意图：设进塔气体量为x(kg)，出塔气体量为y(kg)，列衡算式如下：丙酮衡算式0．20x＝0．03y＋50×0．10(1)空气衡算式0．80x＝0．97y(2)解式(1)、式(2)得：x＝28．52kg，y＝23．52kg。知识点解析：暂无解析8、已知二氧化硫转化炉某段入口、出口气的组成如表所示：试计算该反应段中SO2的实际转化率?标准答案：设入口气量为100mol，则其中各气体的量分别为：N281．98m01，O27．66mol，SO210．36mol；由于N2不反应，则转化气量为(81．98／0．8636)mol＝94．93mol反应生成的SO3等于消耗的SO2：94．93mol×10．69％＝10．15mol实际转化率：x＝(10．15／10．36)×100％＝98％知识点解析：暂无解析9、已知转化炉一段进、出气体的各组分组成如表所示：试计算转化炉一段中SO2的实际转化率?标准答案：以100kmol进口气体为基准，则由联系组分即N2的摩尔组成得一段出口气量为出口气体中SO3量：＝(96．70×0．0683)kmol＝6．60kmol因SO2反应生成等量的SO3，故反应掉的SO2量也为6．6kmol，则一段催化剂床层中SO2的转化率为：x＝6．6／10．00＝0．6600＝66．00％知识点解析：暂无解析10、已知合成氨厂变换反应为：CO＋H2O(g)CO2＋H2，现采用的原料配比(摩尔分数)为：H2O(g)／CO＝3，试计算H2O(g)的过量百分数?标准答案：H2O(g)过量百分数＝(n实际－n理论)／n理论×100％＝(3－1)／1×100％＝200％知识点解析：暂无解析11、试计算1000mol空气由30℃升温至120℃所吸收的热量?[已知空气的恒压平均热容为29．16J／(mol．K)]标准答案：Q＝＝[1000×29．16×(120－30)]KJ＝2624400J知识点解析：暂无解析一容量为120L的太阳能热水器。早晨加入的冷水温度为20℃，至晚上时水可被加热至80℃，问：12、水吸收多少千焦的热量?标准答案：水吸热量(Q)的计算以水为体系，则：Q＝＝[120×4．187×(80－20)]KJ＝30146．4KJ知识点解析：暂无解析13、若用1．5kW的电热器加热，热效率为90％，则需用多长时间?标准答案：用电加热器耗时(r)的计算r＝[30146．4／(1．5×3600×90％)]h＝6．203h知识点解析：暂无解析14、耗电多少度(kW．h)？标准答案：耗电量(P)的计算P＝(1．5×6．203)kW．h＝9