2013年化工工程師基礎知識考試模擬題練習5

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　　在含苯38%(質量百分數，下同)和甲苯62%的混合液連續(xù)精餾過程中，要求餾出物中能回收原料中97%的苯。釜殘液中含苯不高于2%，進料流量為10000kg/h，則塔頂苯的摩爾百分數為( )。

　　A.98%

　　B.87.5%

　　C.86%

　　D.86.8%

　　答案：1-6 B

　　B.答案正確

　　苯的相對分子質量為78，甲苯的相對分子質量為92。

　　進料中苯的摩爾分數為xB，釜殘液苯摩爾分數設為x’B

　　釜殘液中苯的摩爾分數為

　　進料液平均相對分子質量為

　　進料物料的摩爾流量為

　　按照題給定的條件，餾出液中回收原料中97%的苯，則塔頂餾出液中苯的摩爾數為

　　116.1×0.419 6×0.97=47.25 kmol/h

　　塔底苯的摩爾數為116.1×0.4196-47.25=1.46 kmol/h

　　塔底流出液摩爾數為W，塔頂流出液摩爾數為D，則

　　116.1=W+D

　　D=54.0kmol/h

　　塔頂苯的摩爾分數為

　　A、C、D答案錯誤。計算錯誤：

　　A.答案直接認為釜殘液中含苯2%，塔頂含苯98%，概念錯誤。

　　在由乙烯水合生產乙醇的反應中，其主、副反應方程為：

　　主反應

　　副反應

　　假若反應器進料中含C2H5 53.7%(摩爾百分數，下同)，H2O 36.7%，其余為惰性氣體。乙烯的轉化率為5%，乙醇的產率為90%，以消耗乙烯為基準。則反應器輸出物料的總摩爾數為( )。

　　A.87.72 mol

　　B.87.98 mol

　　C.88.12 mol

　　D.87.58 mol

　　答案：1-7 A

　　A.答案正確。

　　選擇計算基準為進料100 mol

　　對過程進行物料衡算

　　輸入乙烯為53.7 mol

　　生成乙醇的摩爾數為53.7×0.05×0.9=2.42 mol

　　生成二乙醚的摩爾數為：乙烯理論上轉化為乙醇的摩爾數減去實際得到的乙醇摩爾數差的二分之一。因為根據反應方程式每2 mol乙醇生成1 mol的二乙醚。所以，生成二乙醚的量為

　　輸入水的摩爾數為36.7 mol

　　參加反應的水的摩爾數為36.7-53.7×0.05=36.7-2.685=34.015 mol

　　由副反應生成的水量為：0.133 mol

　　最后水的摩爾數為：33.815+0.133=34.15

　　輸出物組成：乙烯53.7×(1-0.05)=51.02 mol 58.26%

　　乙醇2.42 mol 2.76%

　　二乙醚0.133 mol 0.15%

　　水：34.15 mol 38.8%

　　總摩爾數為：87.72 mol

　　B.答案錯誤。生成二乙醚量及水量計算錯誤，即53.7×0.05-2.42=0.265

　　總摩爾數為87.98 mol

　　C.答案錯誤。計算生成二乙醚量時，計算錯誤。即

　　(53.7×0.05-2.42)×2=0.53

　　輸出總摩爾數為88.12 mol

　　D.答案錯誤。在計算水時，少計算副反應生成的水量0.133mol

　　總摩爾數為87.58 mol

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