化工計算習(xí)題

習(xí)題課一、填空1、因次是表示物料_性質(zhì)，狀態(tài)___的基本物理量，__單位_是因次的具體表示。2、化工計算主要是應(yīng)用__守恒定律_來研究化工過程的_物料，能量衡算的_問題。3、化工過程指由原料經(jīng)_化學(xué)、物理__處理加工成化學(xué)產(chǎn)品和中間產(chǎn)品的___生產(chǎn)過程__。4、_溫標_是為度量物體的溫度而對溫度的零點和分度方法作的__規(guī)定___。5、化工過程開發(fā)是將一個化學(xué)反應(yīng)從_實驗室_過渡到__第一套__生產(chǎn)裝置的全過程6、過程參數(shù)是指在化工生產(chǎn)過程中，能影響__過程運行____和____狀態(tài)__的物理量，在指定條件下它的__數(shù)值恒定__

。7、穩(wěn)流過程，體系內(nèi)有化學(xué)變化物料衡算式為___輸入的量+反應(yīng)的量=輸出的量_______。8、性質(zhì)是指物料的特性，性質(zhì)按其值與組成體系__數(shù)量_的有無關(guān)系分為強度性質(zhì)和容量性質(zhì)兩類。9、C3H2Cl6的燃燒反應(yīng)為C3H2Cl6+2O2__+2H2O_____→_6HCl_+__3CO2__。10、對有化學(xué)變化的穩(wěn)流過程的能量衡算中，當選取反應(yīng)物及產(chǎn)物的在298K，101.3kPa（1atm）的焓為零時，過程總焓變的計算公式為_________第一種基準表達式_______________。11、基團貢獻法是將有機物分解成若干_基團___，將___基團_對化合物某性質(zhì)的貢獻值_相加__即得化合物的該性質(zhì)的值。12、物料衡算的依衡算目的不同分為設(shè)計型計算和操作型計算兩種情況，操作型計算對___已有的生產(chǎn)裝置_____進行衡算。13、限制反應(yīng)物是指化學(xué)反應(yīng)原料不按化學(xué)計量比配料時，以最小__化學(xué)計量數(shù)__存在的反應(yīng)物。14、收率是生成目的產(chǎn)物所消耗的某_限制反應(yīng)物__量占該原料___輸入量___的百分數(shù)。15、宏觀能量是構(gòu)成體系的物質(zhì)作為一個_整體_所具有的能量。16、設(shè)計過程的原則是便于計算，常用的各階段類型大致有五種，寫出其中三種：（1）______________________；（2）_______________；(3)______________________。

二、選擇題1、30kmol/hCO在燃燒爐里燃燒，其的轉(zhuǎn)化率為80%，則過程氧的理論量為：（1）12kmol/h；（2）15kmol/h；（3）30kmol/h；（4）24kmol/h。2、有一無化學(xué)反應(yīng)的簡單過程，若進出體系的流股數(shù)為2個，有3個組分，則可列出的獨立物料衡算式的數(shù)目為：（1）至少2個；（2）至多2個；（3）至少3個；（4）至多3個。3、對于可看為穩(wěn)流過程的連續(xù)操作下列說法正確地是：（1）系統(tǒng)內(nèi)各點參數(shù)與位置無關(guān)但與時間有關(guān)；（2）系統(tǒng)內(nèi)各點參數(shù)與位置有關(guān)但與時間無關(guān)；（3）系統(tǒng)內(nèi)有物料積累但無能量積累；；（4）系統(tǒng)內(nèi)有能量積累但無物料積累。

4、有一反應(yīng)體系已知原料A在新鮮原料中的流率是50kmol/h，在進反應(yīng)器的混合原料中的流率是200kmol/h，若A的總轉(zhuǎn)化率為40%，則A的單程轉(zhuǎn)化率為：（1）80%；（2）40%：（3）20%；（4）10%。5、能量衡算式ΔH=Q的適用條件是：（1）ΔEK=ΔEP=0，W=0；（2）間歇過程，ΔEK=ΔEP=0，W=0；（3）穩(wěn)流過程，ΔEK=ΔEP=0，W=0；（4）穩(wěn)流過程，ΔEK=ΔEP=0。6、化學(xué)反應(yīng)過程能量衡算的第二種基準是：（1）以298K，1atm組成反應(yīng)物及產(chǎn)物的元素為計算基準；（2）298K，1atm為產(chǎn)物的計算基準；（3）298K，1atm為反應(yīng)物的計算基準；（4）298K，1atm為反應(yīng)物及產(chǎn)物的計算基準。7、下列過程中找出不不屬于化工單元操作的是：（1）CO和H2在固定床反應(yīng)器中生成甲醇；（2）精餾分離混合物；（3）在一熱交換器內(nèi)加熱某物料；（4）通過一壓縮機使一氣體混合物提高壓力。8、在下列單位中找出不是SI的單位：

（1）mol；（2）MPa；（3）J；（4）公斤。9、有一由A和B組成的二元混合物，A的摩爾分率為60.0%，分子量為20；B的分子量為50；則B的質(zhì)量分率是：（1）40.0%；（2）62.5%；（3）60.0%；（4）37.5%。10、有一二元混合物，A的分子量為30，質(zhì)量分率為40.0%；B的分子量為40。則A的摩爾分率為：

（1）40.0%；（2）47.1%；（3）55.6%；（4）66.7%。11、有一反應(yīng)A+1.5B+3C

6E+M，若原料摩爾配比為：A：B：C=2：3；5，則限制反應(yīng)物為：（1）A；（2）B；（3）C；（4）M。三、判斷

1、所謂導(dǎo)出單位是根據(jù)物理學(xué)規(guī)律用基本單位表示出其他物理量的單位（T

）。2、蘭金溫標和開氏溫標的分度方法是一樣的（）。3、若有一無化學(xué)變化的復(fù)雜過程由3個設(shè)備構(gòu)成，進出各設(shè)備的物流的組分數(shù)均為5個，則該過程最多可列出5個獨立物料衡算式（）。4、物料衡算中，畫物料流程圖時，圖中設(shè)備必須按其外形及相對大小繪制（）。5、反應(yīng)過程中，反應(yīng)結(jié)束后未反應(yīng)完全的反應(yīng)物一定是過量反應(yīng)物（）。6、無論體系中有化學(xué)變化時，輸入某種元素=輸出的同種元素（

T

）。7、在穩(wěn)流過程的物料衡算中，輸入體系的物料的摩爾流率一定等于輸出體系的摩爾流率（）。8、熱量Q和功W不是體系的性質(zhì)（）。9、在化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)的能量衡算中，采用第一種基準時各個組分的焓值是其相對值，采用第二種基準時各個組分的焓值是其絕對值（）。10、ΔHr°>0的反應(yīng)在一絕熱反應(yīng)器中進行時，反應(yīng)器的進料溫度將低于出料溫度（T）。四、計算題1、用連接單位法進行下列物理量的換算。（1）R=1.987cal/mol?

C換算為國際單位制（2）40

C水的導(dǎo)熱系數(shù)＝63.33W/(m?K)換算為Kcal/(m?h?

C)2、一連續(xù)穩(wěn)定的精餾系統(tǒng)如圖所示,每個物流含有兩個組分A和B,.試計算F3

、F5

、F7的流率和組成。精餾塔I精餾塔IIF6＝30kmol/hx6,A=0.6x6,B=0.4F2＝40kmol/hx2,A=0.9x2,B=0.1F4＝30kmol/hx4,A=0.3x4,B=0.7F1＝100kmol/hx1,A=0.5x1,B=0.5F3F5F7E3、丙烷與空氣在爐子里完全燃燒，反應(yīng)式

C3H8+5O2

3CO2+4H2O經(jīng)分析知煙道氣的干基組成（mol%）為：N2，84.69%；CO2，10.80%；O2，4.51%。試求進料中空氣與丙烷的摩爾比和氧的過量百分數(shù)。若新鮮原料中A過剩20％，B的單程轉(zhuǎn)化率為60％，B的總轉(zhuǎn)化率為90％，反應(yīng)器出來的產(chǎn)物進分離器將產(chǎn)物C與D分離，剩下未反應(yīng)的A與B組份，一部分排放，其余返回反應(yīng)器流程如下：

求：（1）循環(huán)氣R的摩爾組成；（2）排放氣W與循環(huán)氣R的摩爾比；（3）循環(huán)氣R與進反應(yīng)器原料MF的摩爾比反應(yīng)器分離器FABMFRPCDWAB4、原料A與B進行下列反應(yīng)，反應(yīng)式：解：（1）取全系統(tǒng)為衡算對象，設(shè)FB為100mol。則新鮮其中A的量FA＝100×120％×2／5＝48mol對B列式對A列式則R與為的組成為：yA=0.5455yB=0.4545(2)以節(jié)點為衡算體系對B列式（3）5、某工廠計劃用熱交換器回收高溫產(chǎn)物氣體的熱量預(yù)熱冷物料，熱氣體的流率為200kmol/h,進廢熱鍋爐的溫度為1000K，出廢熱鍋爐的溫度為540K。冷物料進熱交換器的溫度為25°C，出熱交換器的溫度為300°C。已知高溫產(chǎn)物氣體的平均熱容Cp=32.5kJ/kmol·K，冷物料在所討論溫度范圍Cp=32.5＋0.05T-0.00003T2kJ/kmol·K（T為開氏溫標）。試計算冷物料的量。（忽略熱損失）6、有一合成甲醇的反應(yīng)器，已知進料溫度為650K，CO流量為100kmol/h，進料中僅含CO和H2。且配比為1：2（分子比），過程中僅有反應(yīng)：CO