2012年注册化工工程师专业案例考试真题及答案上午卷
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。
3
4．生产500Nm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%
1
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
2
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
FXf=DXD+WXW
得W=F(XD-Xf)/ (XD-XW)=10000×（0.95-0.06）/(0.95-0.001) =9378.3kg/h 无答案选项
9. 根据第8题图示，将10000kg/h温度为368K的乙醇溶液送入精馏塔，从塔顶输出343K的乙醇溶液，从塔底排出温度373K、8400kJ/h的乙醇废水。塔顶冷凝器从塔内物料取出的
656
热量为4.91×10kJ/h，全塔热损失为3.5×10kJ/h（原题为3.5×10kJ/h）。已知塔顶乙醇溶液的平均比热容为2.1kJ/（kg·K），进料乙醇溶液和塔底乙醇溶液的比热容基本与水相同，可取为4.5kJ/（kg·K），问塔底再沸器热负荷（kJ/h）是下列哪个数值？（提示：基
3
准温度设为273K）
6666
A 2.9×10 B 3.3×10 C 5.0×10 D 7.3×10 解：由热量衡算知
6
10000×4.5×（368-273）+Q=(10000-8000)×2.1×（343-273）+4.91×10+8400×4.5×
5
（373-273）+3.5×10
6
得Q=5×10
10. 一个2.5升钢瓶里装着16g氢气，钢瓶最高允许使用压力为5MPa（A），问钢瓶气体允许最高温度（℃）是下列哪个数值？
A -82.6 B -254.1 C -271.3 D -85.2 解：PV=nRT
6-3
5×10×2.5×10=16/2×8.314T
得T=187.9K=-85℃
33
11. 露天消防水池每天在40℃暴晒下蒸发0.036m消防水（密度为1000kg/m），问此过程的熵变（kJ/K）是下列哪个数值？
提示：水在40℃、常压下蒸发潜热为43.28kJ/mol，饱和蒸汽压7.37KPa。 A 245.7 B 2014 C 276.4 D 4.98 解：蒸发水为0.036×1000/18=2kmol
取基准温度为0°C则有
△S=3.6×4.184×40-2000×（7.37/101.3）×43.28 =-272.64KJ/K
43
12. 年产20×10m的啤酒厂利用麦汁煮沸锅的二次蒸汽把水加热至96℃，再用96℃热水把
333
72℃、110m过滤麦汁加热至90℃，110m过滤麦汁煮沸后得100m热麦汁，由热麦汁酿制成
3
啤酒的总损失为10%，过滤麦汁的比热容为4.1kJ/（kg·℃），密度为1040kg/m，问该厂利用二次蒸汽一年可以节约的燃煤（t）是下列哪个数值？ 提示：燃煤的热值按29260kJ/kg计
A 855 B 641 C 64100 D 577 解：110m3过滤麦汁加热量为
Q1=mCp△T
=110×1040×4.1×（90-72）=8442720KJ
4
Q1/[100×（1-10%）]=Q2/20×10
10-3
Q2=1.87616×10KJ=29260×10M M=641t
13. 某厂利用压缩空气从硫酸贮槽向硫酸高位槽压送98%浓硫酸，高位槽液面距贮槽液面位
3
差20米，高位槽与大气相同，每次压送3m，要求在20分钟内压送完毕，浓硫酸密度为
3
1820kg/m，采用内径为40mm的碳钢管输送，管道总长50米，摩擦系数λ按0.02计，有两个90°弯头和一个半开的截至阀，90°弯头和一个半开的截止阀阻力系数分别按0.5和9计。问压缩空气的压力（MPa）至少是下列哪个数值？ A 0.373 B 0.397 C 0.434 D 0.488 解：Q=3/(20/60)=9m3/h
2
u=Q/0.785d=2m/s
4
P/ρ=gZ+(λl/d+∑ζ+1)u1/2
2
=9.81×20+（0.02×5/0.04+2×0.5+9+1）×2/2
6
P=0.488×10Pa
14. 用离心泵从常压硫酸贮槽向密闭硫酸高位槽输送浓硫酸，已知高位槽液面距泵的进口位差28米，贮槽液面高出泵进口3米，高位槽液面压力为50kPa，泵的进出口管路均为
Φ89×4.5mm碳钢管，管路总长50米，所有局部阻力当量长度为20米浓硫酸在管内的摩擦
33
系数为0.025，已知离心泵流量为20m/h，浓硫酸密度按1820kg/m，离心泵的效率η按70%计，问需要离心泵的扬程（m）和轴功率（kW）是下列哪组数值？ A 29.2及4.1 B 28.8及3.5 C 32.2及4.5 D 32.2及4.1
2
解：H=Z+ P/ρg +λ[(l+le)/d]u/2g
2
u=Q/0.785d=1.1m/s
32
H=(28-3)+50×10/(1820×9.81)+0.025×[(50+20)/0.08]×1.1/(2×9.81) =29.1m
N=QHρg/η=20×29.1×1820×9.81/(3600×0.7)=4123w=4.1KW
15. 某石化厂用Φ325×12.5mm的钢管将原油由码头输送到6000米外的厂内罐区，管路的允许压降为0.2MPa，问该管路的最大运输量（t/h）是下列哪个数值？（原油密度为850kg/ 3
m，λ=0.03）
A 225 B 190 C 265 D 45 解：△P/ρ=∑hf=λ(l/d)u/2
0.2×10/850=0.03×[6000/(0.325-2×0.0125)]×u/2 u=0.886m/s
Q=0.785duρ=225m3/h×850kg/m3=191.5t/h
16. 某厂由水面恒定的高位敞口水槽向300米外的敞口设备供水，水槽液面至出水口的垂直高度为6.5米，供水管内径为100毫米，若管路的总阻力按61.5kJ/kg考虑 ，问管路中水
3
的流量（m/h）是下列哪个数值？
A 60 B 128 C 43 D 64
2
解：列方程gZ=u/2+∑hf
2
9.81×6.5= u/2+61.5得u=2.13m/s
22
Q=0.785du=0.785×0.1×2.13×3600=60m3/h
17. 用泵将水从敞口贮槽送至冷却塔，贮槽水面至塔顶水出口处高差为10m，冷却塔内压力
4
为3×10Pa（G），输水管内径为100mm，管路总长为100m（包括所有局部阻力的当量长度），
3
输水量为70m/h，已知λ=0.024，泵的效率为70%，问泵的轴功率（kW）是下列哪个数值？ A 2.75 B 5.78 C 5.61 D 4.63
22
解：u=Q/0.785d=70/(0.785×0.1×3600)=2.48m/s
2
H=Z+ P/ρg +λ(l/d)u/2g
42
=10+3×10/(1000×9.81)+0.024×(100/0.1)×2.48/(2×9.81) =0.58m
N=QHρg/η=70×20.58×1000×9.81/(3600×0.7)=5.61KW
5
26
2
2
2
2012年注册化工工程师专业案例考试真题及答案上午卷
