2013年化工工程師物料能量平衡試題及解析14

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　　1-15 1000 kg65%(質(zhì)量百分數(shù)，下同)的發(fā)煙硫酸和3000 kg20%的發(fā)煙硫酸于20℃下混合時所發(fā)生的熱效應(yīng)為( )。

　　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.答案正確。

　　本題用SO3和水的混合熱進行計算。液態(tài)SO3和水的混合熱可按下述經(jīng)驗公式計算

　　式中：q為液態(tài)SO3和水的混合熱，kcal/kgH2O;m為配得酸中SO3的含量，%;t為混合溫度，℃。

　　現(xiàn)在把含量為65%的發(fā)煙硫酸稱a酸，20%發(fā)煙硫酸稱b酸。a酸含SO3設(shè)ma，b酸含SO3設(shè)為mb。兩酸混合以后的酸稱c酸，其含量為mc。根據(jù)蓋斯定律混合過程熱效應(yīng)Q可按下式計算Q=Qc-(Qa+Qb)

　　配制的最終酸的質(zhì)量=1000+3000=4000kg

　　①現(xiàn)在計算65%和20%的發(fā)煙硫酸及配制成的c酸含SO3的量

　　a酸含SO3量：

　　b酸含SO3量：

　　混合后的c酸濃度

　?、谟嬎鉧、b、c酸的SO3和水的混合熱

　　混合過程熱效應(yīng)為

　　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.答案錯誤。計算過程中沒有把65%和20%的發(fā)煙硫酸換算成SO3的百分含量。將a酸含量看作65%，將b酸含SO3量看成20%，故計算結(jié)果為：

　　2.19×105 kcal/kg H2O=9.16×105 kJ

　　C.答案錯誤。單位換算錯誤，即混合熱為5.14×103 kJ

　　D.答案錯誤。公式用錯，混合熱

　　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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