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2011化工工程师辅导:物料能量平衡试题讲解(9)

更新时间:2011-08-05 22:49:15 来源:|0 浏览0收藏0

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  1-15 1000 kg65%(质量百分数,下同)的发烟硫酸和3000 kg20%的发烟硫酸于20℃下混合时所发生的热效应为( )。 $lesson$

  A.8.866×104 kJ

  B.9.16×105 kJ

  C.5.14×103 kJ

  D.5.77×102 kJ

  答案:1-15 A

  A.答案正确。

  本题用SO3和水的混合热进行计算。液态SO3和水的混合热可按下述经验公式计算

  式中:q为液态SO3和水的混合热,kcal/kgH2O;m为配得酸中SO3的含量,%;t为混合温度,℃。

  现在把含量为65%的发烟硫酸称a酸,20%发烟硫酸称b酸。a酸含SO3设ma,b酸含SO3设为mb。两酸混合以后的酸称c酸,其含量为mc。根据盖斯定律混合过程热效应Q可按下式计算Q=Qc-(Qa+Qb)

  配制的最终酸的质量=1000+3000=4000kg

  ①现在计算65%和20%的发烟硫酸及配制成的c酸含SO3的量

  a酸含SO3量:

  b酸含SO3量:

  混合后的c酸浓度

  ②计算a、b、c酸的SO3和水的混合热

  混合过程热效应为

  Q=Qc-(Qa+Qb)

  =0.126×4 000×1493.9-(0.064×1 000×1924.3+0.147×3000×1380)

  =21190.4 kcal=8.866×104 kJ

  B.答案错误。计算过程中没有把65%和20%的发烟硫酸换算成SO3的百分含量。将a酸含量看作65%,将b酸含SO3量看成20%,故计算结果为:

  2.19×105 kcal/kg H2O=9.16×105 kJ

  C.答案错误。单位换算错误,即混合热为5.14×103 kJ

  D.答案错误。公式用错,混合热

  Q=(0.064×1929.2+0.147×1 378.6)-0.126×1493.9

  =137.85 kcal=5.77×102 kJ

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