2020化工工程师考试《公共基础》练习题及答案4

1.定量的某种理想气体经历某种可逆过程，过程中不可能同时发生( )。

A.吸热、升温又对外做正功

B.吸热、降温又对外做负功

C.吸热、升温又对外做负功

D.吸热、降温又对外做正功

答案： B

2.通常，一个物理吸附过程包括外扩散、内扩散和吸着3个步骤。吸附速率的控制步骤大多是( )。

A.外扩散速率和内扩散速率

B.吸着速率

C.外扩散速率

D.3个速率综合作用

答案： A

3.在常压连续精馏塔内分离苯-氯苯混合物。已知进料量为55 kmol/h，组成为0.45(易挥发组分的摩尔分数，下同)，塔顶馏出液的组成为0.99，塔底釜残液组成为0.02。操作回流比为3.5。塔顶采用全凝器，泡点回流。在塔顶泡点下，苯、氯苯的汽化热分别为30.65 kJ/mol和36.52 kJ/mol。水的比热容为4.187 kJ/(kg?℃)。若冷却水通过全凝器温度升高15℃，则冷却水的消耗量为( )。

A.5.37104 kg/h

B.4.17104 kg/h

C.53.7 kg/h

D.2.25105 kg/h

答案： A

A.正确。由由F=D+W

55=D+W

550.45=0.99D+0.02W

解得D=24.38 kmol/h

V=(R+1)D=(3.5+1)24.38=109.71 kmol/h

塔顶上升蒸气的平均汽化热为

rm=0.9930.65+0.0136.52=30.71 kJ/mol

Qc=Vrm=109.7130.711000=3.37106 kJ/h

冷却水的消耗量为

B.错误。V=RD=3.524.38=85.33 kmol/h(公式记错)

Qc=Vrm=85.3330.711000=2.62106 kJ/h

C.错误。

Qc=Vrm=109.7130.71=3.37103 kJ/h(单位不统一，未乘以1000)

D.错误。

(水的比热容值代错)

4.既可用于流体纯化(如脱色)，又可用于混合物分离的吸附装置中，较适宜的是( )。

A.搅拌槽

B.周期间歇操作的固定床

C.模拟移动床

D.流化床-移动床组合

答案： B

5.在某压力下，将含甲醇0.45(摩尔分数)的甲醇-水混合物进行闪蒸，规定汽化率为0.55，进料量为20 kmol/h，操作范围内汽液平衡关系为y=0.46x+0.525。则闪蒸后气相产品的流量为( )。

A.11.02 kmol/h

B.9.01 kmol/h

C.14.14 kmol/h

D.12.50 kmol/h

答案： A

A.正确。依题意，液化率为

q=1-0.55=0.45

气液平衡关系为

y=0.46x+0.525

联立得

0.818-0.818x=0.46x+0.525

解得x=0.229

y=0.630

气相产品流量为

B.错误。(q值用错)

1-1.222x=0.46x+0.525

解得x=0.282

y=0.655

C.错误。(公式记错)

0.818-1.818x=0.46x+0.525

解得x=0.129

y=0.583

D.错误。(计算错误)

6.在一连续精馏塔中分离苯-甲苯混合物。已知原料液的流量为10 kmol/h，其中含苯0.56(摩尔分数)。若要求苯的回收率为96.5%，塔釜残液中含苯0.026(摩尔分数)，则塔顶产品的流量为( )。

A.193.33 kg/h

B.2.46 kg/h

C.207.28 kg/h

D.225.36 kg/h

答案： A

A.正确。依题意，

由

DxD=FxF-WxW=100.56-0.026W

解得W=7.54 kmol/h

D=10-7.54=2.46 kmol/h

塔顶馏出液的平均摩尔质量为

塔顶产品的质量流量为

2.4678.59=193.33 kg/h

B.错误。D=2.46(未转换成kg/h)

C.错误。(求错)

2.4684.26=207.28 kg/h

D.错误。(求错)

2.4591.61=225.36 kg/h

7.湿空气在预热器内由温度t1被加热至温度t2的过程中，不发生变化的参数是( )。

A.相对湿度

B.露点温度 td

C.湿球温度 tw

D.焓I

答案： B

8.气流干燥器的干燥作用主要发生在干燥管的( )。

A.进口段

B.出口段

C.中间段

D.整个干燥管内

答案： A

9.用流化床干燥器干燥某晶状湿物料，每小时将1000 kg的湿物料由含水量6%(湿基，下同)干燥至0.5%。干燥介质为空气，空气的初始温度为20℃，相对湿度50%，在预热器中将空气加热至150℃后送入干燥器，出干燥器的废气温度为75℃。设干燥器为理想干燥器，则新鲜空气消耗量接近( )。

A.1892 kg/h

B.1906 kg/h

C.2027 kg/h

D.1783 kg/h

答案： B

10.用通风机将温度20℃，湿度0.005的新鲜空气送入预热器，预热到120℃后进入连续逆流干燥器中，空气离开干燥器时的温度为60℃。湿物料由20℃,含水量w1=0.015被干燥至35℃，含水量w2=0.002,每小时有9000 kg湿物料被加入干燥器，绝干物料的比热容为cs=1.9 kJ/kg绝干料?℃。干燥器的热损失600 kJ/kg汽化水分，则新鲜空气的消耗量接近( )。

A.10110 kg绝干气/h

B.10161 kg绝干气/h

C.12850 kg绝干气/h

D.5476 kg绝干气/h

答案： B

B.正确。G=G1(1-w1)=9000(1-0.015)=8865 kg绝干料/h

W=G(X1-X2)=8865(0.01523-0.002)=117.28 kg水/h

由t0=20℃，H0=0.005，得I0=32.84 kJ/kg绝干气

由t1=120℃，H1=H0=0.005，得I1=134.78 kJ/kg绝干气

I′2=(1.9+4.1870.002)35=66.79(kJ/kg绝干料)

I2=(1.01+1.88H2)60+2490H2=60.6+2602.8H2

对干燥器作热衡算

L(I1-I2)=G(I′2-I′1)+QL

L(134.78-60.6-2602.8H2)=8865(66.79-39.27)+600117.28

整理得

L(74.18-2602.8H2)=314332 (a)

由物料衡算求绝干空气耗量

(b)

联立(1)(2)两式，求出：H2=0.0166 kg水/kg绝干气

L=10110 kg绝干气/h

新鲜空气耗量：L0=L(1+H0)=10161 kg新鲜空气/h

A.错。L0按L计

C.错。

D.错。

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