2012年注册化工工程师专业考试案例考试（上）
2012年9月16日 8：00~11：00
1. 由乙炔和氯化氢在催化剂存在下合成氯乙烯，反应进行时，氯化氢过量10mol%，反应式为C2H2+HCl CH2CHCl，若反应器出口气体中氯乙烯含量为90mol%，问乙炔转化率（%）是下列哪个数值？
A 94.74
B 99.47
C 98.50
D 95.40
解：设乙炔转化率为X起始为1mol
初态终态
C2H2 1 1-X
HCl 1×（1+0.1） 1×（1+0.1）-X
CH2CHCl 0 X
有X/(1-X+1.1-X+X)=0.9得X=99.47%
2．用下列两种酸：（1）8%（wt%，下同）H2SO4、87%HNO3、5%H2O，（2）98% H2SO4、2%H2O，与2000kg组成为26%HNO3、56% H2SO4、18%H2O的混酸调配成组成为30%HNO3、58% H2SO4、12%H2O的混酸，问调配后的混酸总量（kg）是下列哪个数值？
A.3369.23
B.1369.23
C.2564.10
D.2805.13解：设酸1为Xkg,酸2为Ykg则有
0.8X+0.98Y+2000×0.56=（X+Y+2000）×0.58
0.87X+2000×0.26=（X+Y+2000）×0.3
联立解得X,Y后得X+Y+2000=3369.23
3．在甲醇催化氧化制甲醛的反应中，反应物和生成物均为气态，使用过量40%的空气，甲醇转化率70%，若甲醇进料为100mol，问反应后气体混合物各组分含量（mol）是下列哪组数值？
提示：反应式为CH3OH+O2↔HCHO+H2O
A CH3OH：30 HCHO：35 H2O：70 O2：35 N2：263
B CH3OH：30 HCHO：70 H2O：70 O2：35 N2：263
C CH3OH：30 HCHO：70 H2O：35 O2：35 N2：263
D CH3OH：30 HCHO：35 H2O：35 O2：35 N2：263
解：由 CH3OH + O2 ↔ HCHO + H2O
1 1 1
100×0.7 35 70 70
则反应后n CH3OH=100(1-0.7)=30mol
n H20=n HCHO=70mol
仅B符合，其他不再作计算。
4．生产500Nm3煤气，需用煤、蒸汽和空气量（kg）为下列哪组数值？已知：①煤中碳含量为70wt%
②煤气组成（以mol%计）CO：40 H2：18 N2：42
③空气组成（以mol%计）N2：79 O2：21 空气分子量：29
④反应式：C + H2O = CO + H2 2C + O2 = 2CO
A 煤 154.27 蒸汽 72.32 空气 344.11
B 煤 107.99 蒸汽 72.32 空气 344.11
C 煤 78.11 蒸汽 72.32 空气 265.85
D 煤 107.99 蒸汽 72.32 空气 265.85
解：设使用煤Xkg，蒸汽Ymol，空气Zmol
500×0.42/22.4=0.79Z得Z=11.867mol则有11.867×29=344.1kg 500×0.18/22.4=Y得Y=4.02mol则有4.02×18=72.32kg
500×0.4/22.4=0.7X/12得X=153kg
5．油品A与油品B混合后得油品C的单元操作过程如图所示，已知油品A含65%的C6，35%的C8，油品B含50%的C6，50%的C8，混合油品C中的C8和C6的组成分别为53%和47%，问油品A和油品B的混合比例是下列哪项数值？
A 0.65：0.5
B 0.35：0.5
C 1：4
D 4：1解：由平衡知
0.65A+0.5B=(A+B)0.53
得A/B=0.03/0.12=1：4
6. 换热器将平均比热容为3.56 kJ/（kg·℃）的某种溶液自25℃加
热到80℃，溶液流量为1.0kg/s。加热介质为120℃的饱和水蒸汽（焓值为2708.9kJ/kg），其消耗量为0.095kg/s，蒸汽冷凝成同温度的饱和水（焓值为503.6kJ/kg）。问换热器的热损失率（%）为下列哪个数值？
A B 6.54 C D
解：由热量衡算知
W汽r=mCp△t+QL
QL=0.095×（2708.9-503.6）-1×3.56×（80-25）=13.7035
QL/ W汽r=13.7035/209.5035=6.54%
7. 某气体进入气体冷却塔与冷却水直接接触冷却，气体在冷却塔中的放热量为4500000kJ/h（不包括水蒸汽的冷凝放热）。
已知：进冷却塔气体中含水汽量1543kg/h，出冷却塔气体中含水汽量297kg/h，冷却水比热容4.186kJ/（kg·℃），冷却水升温15℃，水蒸气冷凝潜热为2570kJ/kg。不考虑气体在冷却过程中的损失和塔的吸（散）热损失。问冷却水的用量（t/h）是下列哪个数值？
A 72
B 21
C 113
D 123
解：由热量衡算知
M水Cp△t=(1543-297)×2570+4500000
得M水=123t/h
8. 将10000kg/h的6%（wt%，下同）乙醇溶液送入精馏塔，从塔顶输出95%乙醇溶液，从塔底输出含0.1%乙醇的废水。问塔底产品流率（kg/h）是下列哪个数值？
A 937.8
B 10720
C 8372
D 1072
解：F=D+W
FX f=DX D+WX W
得W=F(X D-X f)/ (X D-X W)=10000×（0.95-0.06）/(0.95-0.001) =9378.3kg/h
无答案选项
