2025 注册化工工程师辅导：物料能量平衡试题讲解第 2 页-注册化工工程师考试1-3 硫酸铝可由含 AI2O3 的混合物与 H2SO4 反应制得。反应方程如下：AI2O3 混合物中含杂质 44.6%(质量百分数，下同)，原料硫 酸为 80% H2SO4 ，其余为 H2O。应用 11kg AI2O3，2510kg 80%H2SO4。则过量的一种原料的转化率是()。假定 AI2O3 全部转化。A.70.42%B.87.4%C.69.96%答案：1-3 BB.答案正确。按反应方程式和已知条件计算如下:A12O3 相对分子质量为 102, AI2(SO4)3 相对分子质量为 342,H2SO4相对分子质量为 98。2510 >0.8=28 kg=20.49kmol加入原料 AI2O3 混合物 11kg ,含纯 AI2O3 为11 >.554=609.4 kg=5・97kmol参加反应的 H2SO4 量应为 5.97 >=17.91kmol在反应系统中 H2SO4 过量，过量 20.49-17.91=2.58kmoIA答案错误。将・A12O3 原料中杂质含量含量，则参加反应的 AI2O3 的量为 kg=4.81kmol44.6% 看成 AI2O311 X 0.446=490.需要 H2SO4 量为 4.81 3=14.43kmolH2SO4 过量为 20・49-14・43=6・06kmolH2SO4 的转化率为C. 答案错误。将原料 80%的硫酸看作是纯 H2SO4 计算，即2510 kg 的纯 H2SO4 为 25.6 kmol硫酸的转化率为:D.答案错误。计算中没有注意反应方程式中各化合物的系数平衡关系，即每一个摩尔的 AI2O3 反应需要 3 个摩尔的 H2SO4。而做题时，用每一个摩尔的 AI2O3 反应需要的是 1 个摩尔的 H2SO4 。即 5.97kmol AI2O3 反应需要 5. 97 kmoIH2SO4，则H2SO4 转化率为1-4 在利用硫化矿提炼锌时，硫酸是副产物。该矿中含 ZnS65% （质量百分数，下同），其他 35%为惰性物质。生产过程如下反应方程所示，最后可以得到 98%的硫酸，硫的回收率为 99%，每天处理硫化矿 186t。则每天需要水的量是()A.24.67 tB.22.2 tC.2.47 tD.24.92 t答案：1-4 AA答案正确。・根据反应方程式可知当 1 摩尔的 ZnS 反应时，就可以产生1 摩尔的 H2SO4 即可以产生 98%的 H2SO4 1 g 0根据题意硫的回收率为 99%，再进行计算。(1)每天处理 186 t 矿石，则内含 ZnS 量为186 X 10 >0.65=1209 kg实际反应能得到硫酸的 ZnS 量为 1209 >0.99=119691 kg119691 kg ZnS 为 1233.9kmol，即可生成 1233.9 kmolH2SO4，质量为 120922.2kg，可以得到 98%的硫酸(2)用水量计算：吸收 SO3 形成 H2SO4 用水量为1233.9 >8=22.2 t 形成 98% H2SO4 用水量为 123390.0-120922.2=2.47 t每天消耗水量为 22.2+2.47=24.67 tB.答案错误：将生成的 H2SO4 的摩尔数看作所需要的水的摩尔数，即 1233.9 >18=22.2 t 没有计算形成 98%硫酸时需要水量。C.答案错误：计算时没有考虑吸收 S03 形成 1%H2S04时消耗水量，即只计算形成 98%时的水量为123390.0-120922.2=2.47 tD.答案错误：计算过程中没有考虑题中给的硫的回收率为99%，即每天处理 186 t ZnS 含 ZnS 为 186 X10 >0.65=1209kg。ZnS 摩尔数为 1246.4 kmol，则需要水量为 1246.4 >8=22.43 t 和2.49 之和即 24.920。
