2011化工工程師輔導(dǎo)：物料能量平衡試題講解(8)

　　1-13 氣體經(jīng)燃燒后從燃燒室排出的氣體組成(體積百分數(shù))為：CO2 7.8%、CO 0.6%、O2 3.4%、H2O 15.6%、N2 72.6%。則該氣體從800℃冷卻至200℃所需移出的熱量為( )?；旌蠚怏w中各組分在200℃和800℃下的摩爾熱容數(shù)值見下表。 $lesson$

　　A.20.38 kJ/mol

　　B.6.76 kJ/mol

　　C.2038.54 kJ/mol

　　D.203.85 kJ/mol

　　答案：1-13 A

　　A.答案正確。

　　計算每一組分。從800℃冷至200℃時，從氣體中移走的熱量為

　　Q=∑Mi(Cp,m800×800-Cp,m200×200)

　　Mi：為氣體中某一組分的摩爾量。

　　計算基準(zhǔn)為100 mol氣體，基準(zhǔn)溫度為0℃。

　　CO2：7.8×(47.94×800-40.15×200)=236.51×103 J

　　CO：0.6×(31.10×800-29.52×200)=11.39×103 J

　　O2： 3.4×(32.52×800-29.95×200)=68.09×103 J

　　H2O：15.6×(37.38×800-34.12×200)=360.05×103 J

　　N2： 72.6×(30.77×800-29.24×200)=1362.5×103 J

　　Q=20.38kJ/mol

　　每一摩爾氣體從800℃冷卻至200℃，移出的熱量為20.38 kJ。

　　B.答案錯誤。在計算時沒有計算N2氣從800℃降至200℃時應(yīng)移出的熱量，即

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

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

　　C.答案錯誤。計算中沒有注意題目要求，解得每摩爾應(yīng)移出的熱量為2038.54kJ/mol。

　　D.答案錯誤。計算中換算錯誤，得到每摩爾移出熱量為203.85kJ/mol。

　　1-14 配制NaOH溶液是在帶有夾套的攪拌釜中進行的。現(xiàn)用50%(質(zhì)量百分數(shù)，下同)NaOH溶液，配制得到濃度為5%的NaOH水溶液2500 kg。假定溶液進料、出料溫度均為25℃，則冷卻水移出的熱量為( )。

　　A.2.18×106 kJ

　　B.54.38 kJ

　　C.54.38×103 kJ

　　D.5.44×103 kJ

　　答案：1-14 C

　　C.答案正確。

　　計算時選擇基準(zhǔn)溫度為25℃。本題用積分溶解熱進行計算。

　　先將50% NaOH水溶液和5% NaOH水溶液換算成mol H2O/mol NaOH。

　　50%NaOH：

　　5%NaOH：

　　查得2.22 mol H2O/molNaOH和42.22 mol H2O/molNaOH溶液的積分溶解熱分別為25.5 kJ/molNaOH和42.9kJ/mol NaOH

　　被稀釋的溶液含溶質(zhì)量為2500×0.05=125kg

　　溶質(zhì)的摩爾數(shù)為

　　稀釋過程的熱效應(yīng)

　　由于取基準(zhǔn)溫度為25℃，進料帶入的熱量與物料離開釜帶出的熱量均等于0，故冷卻水需要移出的熱量為54.38×103 kJ。

　　A.答案錯誤。計算公式錯誤，解得125×1000×(42.9-25.5)=2.18×106 kJ

　　B.答案錯誤。計算公式錯誤，解得

　　D.答案錯誤。計算中換算錯誤5.44×103 kJ

查看更多內(nèi)容>> 化工工程師考試頻道  化工工程師免費試聽  化工工程師考試社區(qū)

?2011年注冊化工工程師考試網(wǎng)上輔導(dǎo)招生簡章
?環(huán)球網(wǎng)校注冊化工工程師考試輔導(dǎo)國內(nèi)頂級老師授課!