* *
⊿H0f,H2O(g) = -242.2 kJ/mol Cp CO2 = 22.25 + 5.98×10-2 T – 3.50×10-5 T2 + 7.47×10-9 T3 J/mol.K
Cp CO = 28.16 + 0.17×10-2 T + 0.54×10-5 T2 – 2.22×10-9 T3 J/mol.K
Cp H2O = 32.23 + 0.19×10-2 T + 1.05×10-5 T2 – 3.6×10-9 T3 J/mol.K
Cp H2 = 29.10 - 0.19×10-2 T + 0.40×10-5 T2 – 0.88×10-9 T3 J/mol.K
20、在一绝热反应器内进行下列反应：CO(g) + H2O(g) → CO2 (g) + H2 (g) 反应物在300℃，1atm下按化学计量比进入反应器，无惰性物，反应进行完全。试计算该绝热反应器出口物料的温度（用平均热容计算）。Cp CO =33.47 J/mol.K, Cp H2 =29.0 J/mol.K,, Cp CO2 =44.46 J/mol.K,,
Cp H2O(g) =35.49 J/mol.K,, ⊿H0f,CO = -110.6kJ/mol , ⊿H0f,CO2 = -393.7kJ/mol ⊿H0f,H2O(g) = -242.2 kJ/mol
21、甲醇用金属催化剂制甲醛的工艺过程，所发生的反应如下： CH3OH + 1/2 O2 → HCHO + H2O (1) CH3OH → HCHO + H2 (2)
CH3OH + 3/2 O2 → CO2 + 2 H2O (3)
* *
若每个反应的相对量为 反应（1）75%，反应（2）20%，反应（3）5%
（1） 假设甲醇/空气为1：1.3，进料温度为95℃，则要维持反应温度为510℃
需移走多少热量? （2）若（1）在绝热反应器中进行，则绝热反应温度为多少? （3）如保持绝热反应温度510℃，需要甲醇/空气配比为多少? 已知下列数据：
⊿H0f,
g
甲醇 g
= -201.3kJ/mol
水 g
⊿H0f,甲醛 = -118.4kJ/mol ⊿H0f, =
-242.2kJ/mol ⊿H0f, 二氧化碳 g = -393.7kJ/mol
真实热容 温度 K 298 400 750 800 950 1000 1050 Cp kCal/kmol.K 甲醛 8.36 9.41 12.95 13.39 14.49 14.78 15.10 甲醇 10.51 12.38 18.36 19.07 20.88 21.36 21.86 温度 K 298 573 673 773 873 973 1073 N2 6.96 7.09 7.31 7.47 7.63 7.80 7.92 H2 6.85 7.00 7.03 7.07 7.12 7.20 7.29 O2 7.03 7.61 7.83 8.01 8.17 8.30 8.41 CO2 8.89 11.31 11.70 12.18 12.58 12.91 13.19
22 、计算25℃液体戊烷与75℃过量30%的纯氧（不是空气）一起燃烧时绝热火焰温度。已知
O2 Cp = 28.17 + 6.297×10-3 T - 0.7494×10-6 T2 J/mol.K
CO2 Cp = 26.75 + 42.258 ×10-3 T - 0.7494 ×10-6 T2 J/mol.K
H2O Cp = 29.16 + 142.40 ×10-3 T – 2.022 ×10-6 T2 J/mol.K
戊烷 Cp =254.1 J/mol.K ⊿H0r = -3248.6kJ
* *
23、在一连续反应器进行乙醇脱氢反应： CH3CH2OH(g) →CH3CHO(g) + H2(g) ⊿Hr = 68.95 kJ/mol
含90%（mol）乙醇和10% （mol）乙醛的原料预热到300℃下以100 mol/h的速率进入反应器。为了使反应器出口产物的温度保持再265℃，将热量以每100 mol 原料气 5300kJ的速率供给反应器。已知Cp CH3CH2OH(g) = 0.110 kJ/mol.K, Cp CH3CHO(g) = 0.080 kJ/mol.K, Cp H2(g) =0.029 kJ/mol.K(假定这些热容是常数)。计算乙醇在反应器里的转化率。
计算部分参考答案： 1. cm2/s
2. (1)0.2045+0.6053×10－4T (2)0.2173
3. (1)1.205g/cm3 (2)0.106cP (3)940kJ/kg 222kcal/kg 4. 1.147g/L 5. 93.7 mol
6. (1)2:1 (2)CO (3)100%
7. 90%； mol%： C2H4 52.42 H2O 35.09 C2H5OH 2.48 (C2H5)O 0.14 惰性气体 9.86 8. 299.7kg/h, x2=4.37%
* *
9. (1)4.3，2.1(67.2%，32.8%) (2) 0.0634 10. 0.221
11. (1)96%环己烷，1%苯，3%H2 (2)101.01 C6H6，303.12 H2 (3)33.3% 12. x=55.56mol s=11 P=89
13. 10.41%(C4H10 14mol ，H2 0.3， CO2 201.6， CO 22.4， H2O 309.7， O2 219.85， N2
2209， 合2976.85mol)
14. (1)24.075 (2)237.3 (3)CH2 n=2 15. -93.9kJ/mol
16. (1) -86.74 kJ/mol (2)-162.64kJ 17. 961K
18. 342.3 kJ/kg原料 19. 34.38 kJ/mol 20. 1053K
21. (1)-2290.6 kJ/100mol甲醇 (2) 1050K (3) 1.93/1 22. 4247K 23. 0.914
以下为设计部分：
24.化工厂设计包括哪两部分?化工设计的种类(根据项目性质和化工过程开发程序分)有哪些？项目 建议书是进行可行性研究和编制设计任务书的依据,有哪些内容？化工厂设计工作程序有哪些阶
* *
段？
25.可行性研究报告有哪几点？设计任务书有哪几点？专业设计代表的任务是什么?化工厂通常由哪 些部门和设施所构成？
26.车间工艺设计的内容是什么？化工工艺设计核心内容是什么？
27.设计资料收集有哪些来源？设计资料收集的内容有哪些方面？
28.车间工艺设计中的方案设计任务是什么？化工计算内容有哪些方面？
29.在选择生产方法和工艺流程时，应该着重考虑的原则有哪些？工艺流程设计的任务是什么？工艺流程图有几种？工艺流程草图组成部分？
30.连续与间歇生产的区别是什么？
31.工艺流程图的线型：哪些用粗实线? 哪些用细（中）实线? 哪些用虚线?
32.物流方向的来、去如何表示?物料衡算的基准有哪些?
33.化工设备总体如何分类？化工设备选用和工艺设计一般原则的内容是什么？设备标注内容怎样?
《化工设计》知识题2012用
