化学工艺学试卷及答案

化学工艺学试卷及答案 化学工艺学试卷(两套) 一、选择题(2分/题) 1.化学工业的基础原料有( ) A石油 B汽油 C乙烯 D酒精 2.化工生产中常用的“三酸二碱”是指( ) A硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、氢氧化钾 B硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钠、氢氧化钾 C硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠、碳酸钠 D硫酸、盐酸、磷酸和氢氧化钾、碳酸钾 3.所谓“三烯、三苯、一炔、一萘”是最基本的有机化工原料，其中的三烯是指( ) A乙烯、丙烯、丁烯 B乙烯、丙烯、丁二烯 C乙烯、丙烯、戊烯 D丙烯、丁二烯、戊烯 4.天然气的主要成份是( ) A乙烷 B乙烯 C丁烷 D甲烷 5.化学工业的产品有( ) A钢铁 B煤炭 C酒精 D天然气 6.反应一个国家石油化学工业发展规模和水平的物质是( ) A石油 B乙烯 C苯乙烯 D丁二烯 7.在选择化工过程是否采用连续操作时，下述几个理由不正确的是( ) A操作稳定安全 B一般年产量大于4500t的产品 C反应速率极慢的化学反应过程 D工艺成熟 8.进料与出料连续不断地流过生产装置，进、出物料量相等。此生产方式为( ) A间歇式 B连续式 C半间歇式 D不确定 9.评价化工生产效果的常用指标有( ) A停留时间 B生产成本 C催化剂的活性 D生产能力 10.转化率指的是( ) A生产过程中转化掉的原料量占投入原料量的百分数 B生产过程中得到的产品量占理论上所应该得到的产品量的百分数 C生产过程中所得到的产品量占所投入原料量的百分比 D在催化剂作用下反应的收率 2+2+11.电解工艺条件中应控制盐水中Ca 、Mg等杂质总量小于( ) A 10µg/L B 20mg/L C 40µg/L D 20µg/L 12.带有循环物流的化工生产过程中的单程转化率的统计数据( )总转化率的统计数据。 A大于 B小于 C相同 D无法确定 13.( )表达了主副反应进行程度的相对大小，能确切反映原料的利用是否合理。 A转化率 B选择性 C收率 D生产能力 14.三合一石墨炉是将合成、吸收和( )集为一体的炉子。 A 干燥 B 蒸发 C 冷却 D 过滤 15.转化率X、选择性S、收率Y的关系是( ) A Y=XS B X=YS C S=YX D以上关系都不是 16.化工生产一般包括以下( )组成 A原料处理和化学反应 B化学反应和产品精制 C原料处理和产品精制 D原料处理、化学反应和产品精制 17.化工生产过程的核心是( ) A混合 B分离 C化学反应 D粉碎 18.下列各加工过程中不属于化学工序的是( ) A硝化 B裂解 C蒸馏 D氧化 19.反应温度过高对化工生产造成的不良影响可能是( ) A催化剂烧结B副产物增多C爆炸危险性增大D以上都有可能 20.对于低压下放热的可逆气相反应，温度升高，则平衡常数( ) A增大B减小C不变D不能确定 21.对于反应后分子数增加的反应，提高反应的平衡产率的方法有( ) A增大压力 B升高温度 C充入惰性气体，并保持总压不变 D采用催化剂 22.对于CO+2H=CH0H，正反应为放热反应。如何通过改变温度、压力来提高甲23 醇的产率,( ) A升温、加压 B降温、降压 C升温、降压 D降温、加压 23.合成氨反应过程:N+3H?NH+Q，有利于反应快速进行的条件是( ) 22 3 A高温低压 B高温高压 C低温高压 D低温低压 24.合成氨工艺中，原料气需要进行预处理，其中脱硫、脱碳是指脱除原料气中的( ) C SO、CO D HS 、CO A SO、CO B HS、CO222222 25.有利SO氧化向正方向进行的条件是( ) 2 A增加温度B降低温度C降低压力D增加催化剂 26.以下对硫酸生产中二氧化硫催化氧化采用“两转两吸”叙述正确的是( ) A最终转化率高，尾气中二氧化硫低 B进转化器中的炉气中二氧化硫的起始浓度高 C催化剂利用系数高 D用于该流程的投资较其他流程的投资少 27.脱除二氧化硫气体应选用以下哪种介质( ) A水B碱性溶液C硅胶D酸性溶液 28.工业上使用( )来吸收三氧化硫制备硫酸 A水 B稀硫酸 C 98,左右的硫酸 D 90,的硫酸 29.当流体通过固体颗粒床层时，随着气速由无到有，由小到大，床层经历的阶段依次是( ) ,输送床 ,流化床 ,固定床 C ,,, D ,,, A ,,, B ,,, 30.间歇反应器是( ) A 一次加料，一次出料 B 二次加料，一次出料 C 一次加料，二次出料 D 二次加料，二次出料 31.化工生产过程按其操作方法可分为间歇、连续、半间歇操作。其中属于稳定操作的是( ) A 间歇操作 B 连续操作 C 半间歇操作 D 以上都不是 32.流化床的实际操作速度应( )临界流化速度。 A 大于 B 小于 C 相同 D 无关 33.小批量、多品种的精细化学品的生产适用于( )过程。 A 连续操作B 间歇操作 C 半间歇操作 D 半连续操作 34.在硫酸生产中，硫铁矿沸腾炉属于( ) A 固定床反应器 B 流化床反应器 C 管式反应器 D 釜式反应器 35.催化裂化是石油二次加工的重要方法之一，其目的是提高( )的质量和产量。 A 柴油 B 煤油 C 汽油 D 润滑油 36. 根据成煤过程，,烟煤,褐煤,泥炭,无烟煤下列成煤顺序正确的是( ) A ,,,, B,,,, C,,,, D,,,, 37.用于二氧化硫炉气干燥的硫酸浓度是( ) A 93% B 98.3% C 95% D 98% 38.电解食盐水溶液时，根据( )计算的电流效率称为阴极效率。 A 氯气 B 氢气 C 氢氧化钠 D 淡盐水 39.的酸洗流程是( ) A 两塔两电 B 文泡冷电 C 两塔一器两电 D 三塔两电 40.二氧化硫氧化的催化剂是( ) A 三氧化二铁 B 五氧化二钒 C 金属镍 D 金属铅 二判断题(1分/题) 1连续操作设备中物料性质不随时间而变化，多为稳态操作。 2化工生产的操作方式主要有开停车、正常操作管理及事故处理等。 ,操作温度宜控制在工艺允许范围内的较低处。 3催化剂使用初期活性较高 4三苯是最基本的有机原料，是指“苯、甲苯、二甲苯”。 5通常用来衡量一个国家石油化工发展水平的标志是石油产量。 6甲烷只存在于天然气和石油气中。 7将石油加工成各种石油产品的过程称为石油炼制。 8反应物的单程转化率总小于总转化率。 9对相同的反应物和产物，选择性(产率)等于转化率和收率相乘。 10衡量一个反应效率的好坏，不能单靠某一指标来确定。应综合转化率和产率两个方面的因素来评定。 11实际过程的原料消耗量有可能低于理论消耗定额。 12两套合成氨生产装置生产能力均为600kt,a，说明两套装置具有相同的生产强度。 13从原料开始，物料流经一系列由管道连接的设备，经过包括物质和能量转换的加工，最后得到预期的产品，将实施这些转换所需要的一系列功能单元和设备有机组合的次序和方式，称为化工工艺。 14反应是化工生产过程的核心，其他的操作都是围绕着化学反应组织实施的。 15若该化学反应既是放热又是体积缩小的反应，那么提高压力或降低温度均有利于反应的进行。 16工业合成氨的反应是放热过程，随着瞬时转化率的增加，最适宜温度是降低的。 17一个放热反应在什么情况下都是放热反应。 18在一般情况下，降低反应物的浓度(有助于加快反应速率。 19影响化工反应过程的主要因素有原料的组成和性质、催化剂性能、工艺条件和设备结构等。 20一个典型的化工生产过程由原料的预处理、化学反应、产物分离三部分构成。 21煤通过气化的方式可获得基本有机化学工业原料--一氧化碳和氢(合成气)。 22在合成氨反应中，增大反应物浓度，反应物的转化率一定提高。 23以水蒸气为气化剂，制取的煤气为水煤气。 24硫酸生产的主要工序有:硫铁矿的预处理、二氧化硫炉气的制备、炉气的净化及干燥、二氧化硫的催化氧化和三氧化硫的吸收。 25离子膜电解法生产烧碱过程中，氯气是由电解槽的阴极产生的，氢气是由电解槽的阳极产生的。 26石油加工的各类产品中按沸点高低先蒸馏出煤油其次是汽油。 27煤的加工过程主要有煤的焦化、气化和液化。 28工艺流程图中反应器的代号是字母V。 29一个标准大气压等于10米水柱产生的压力。 30催化剂是一种能加快化学反应速率，而自身的组成、质量和化学性质在反应前后保持不变的物质。 三简答题(8分/题) 1. 三废处理的四个优先级的顺序如何,为什么, 2. 催化剂在化工生产中有哪些作用, 3. 写出硫铁矿的焙烧反应，提高焙烧反应速度的途径有哪些, 4. 写出二氧化硫催化氧化的反应式。此反应有什么特点,如何提高二氧化硫的 平衡转化率, 5. 盐水一次精制的目的是什么,并写出一次精制过程中除杂的相关离子或化学 反应方程式。 6. 合成氨生产分哪几个基本工序,三个基本工艺步骤是什么, 四画图题(10分/题) 1.画出以硫铁矿为原料，“文泡冷电”酸洗流程生产硫酸的工艺流程框图。 2.简要回答阳离子膜电解法的基本原理并画出离子膜法电解原理示意图。 五计算题(11分/题) 1.利用反应CH+Cl ?CHCl由乙烯制取二氯乙烷。已知通入反应器中乙烯的量242242 为800kg/h,其中乙烯的质量分数为95%，反应后得到二氯乙烷的量为2000kg/h，并测得尾气中乙烯的含量为60kg/h。试求乙烯的转化率，二氯乙烷的收率。 2.某电解槽通以6kA的电流时，每天生产30%的烧碱700t,99%的氯气180t,求阳极和阴极电流效率。 答案: 一选择题 1-5 ACBDC 6-10 BCBDA 11-15 DBBCA 16-20 DCCDB 21-25 CDBBB 26-30ABCDA 31-35 BABBC 36-40 DACDB 二判断题 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13, 14 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 20, 21 , 22 , 23, 24 , 25 , 26 , 27 , 28 , 29 , 30, 三简答题 1、 对废气、废水和废渣的控制治理，必须从生产的源头上进行控制和预防，从产品的开发、 工程设计和生产等方面统筹考虑。“三废”的控制应按照减少污染源、排放物循环、排 放物的治理和排放等四个优先级考虑。 2、 ,加快化学反应速率，提高生产能力;,对于复杂反应，可有选择地加快主反应的速率， 抑制副反应，提高目的产物的收率;,改善操作条件，降低对设备的要求，改进生产条 件;,开发新的反应过程，扩大原料的利用途径，简化生产工艺路线;,消除污染，保 护环境。 3、 硫铁矿的焙烧反应:4FeS + 11O , 2FeO + 8SO 22232 提高焙烧反应速度的途径: ,提高反应温度 ,减小矿石粒度 ,提高入炉空气氧的含量。 4、 二氧化硫催化氧化的反应式:SO + ?O SO 2 2 3 反应特点:可逆的，体积缩小的，放热反应。 降温、加压、提高氧浓度或降低二氧化硫浓度可使平衡转化率提高。 2,5、 目的:原盐溶解后的粗盐水含有Ca2+、Mg2+ 、等杂质，离子膜电解槽要求盐水SO4 中Ca2+、Mg2+含量低于20µg/L，因此需要用螯合树脂吸附处理。但螯合树脂吸附能力 有限，必须先用普通化学精制法使Ca2+、Mg2+含量降至10—20 mg/L，这就是一次精制 的目的。 相关的反应方程式(至少写四个): BaCl2+Na2SO4==BaSO4?+2NaCl MgCl2+2NaOH==Mg(OH)2?+2NaCl Na2CO3+CaCl2==CaCO3?+2NaCl Na2CO3+BaCl2==BaCO3?+2NaCl HCl+NaOH==NaCl+H2O 2HCl+Na2CO3==2NaCl+H2O+CO2? 6、 合成氨生产分以下七个基本工序:原料气制备工序 脱硫工序 脱碳工序 变换工序 精制工序 压缩工序 氨合成工序 三个基本工艺步骤是:原料气的制备、净化、及氨的合成。 四、画图题 1、硫铁矿破碎 , 沸腾焙烧炉, 废热锅炉, 旋风分离器, 电除尘器, 文氏管, 泡沫塔 ,冷却器, 电除雾器, 干燥塔, 转换器, 吸收塔, 三废综合治理 2、阳离子膜电解法的基本原理:离子膜将电解槽分成阳极室和阴极室两部分，从阳极室加入的饱和食盐水中的Na+通过离子膜进入阴极室，部分氯离子在阳极放电，生成氯气逸出。Na+通过离子膜进入阴极室;NaCl的消耗导致盐水浓度降低，所以阳极室有淡盐水导出;阴++--极室加入一定的净水，在阴极上H放电并析出H2，而水不断地被离解成H和OH，OH无法穿透离子膜，在阴极室与Na+结合生成NaOH，形成的NaOH溶液从阴极室流出，其含量为32%-35%，经浓缩得产品液碱或固碱。 离子膜法电解原理示意图: 五、计算题 800,60，1、乙烯的转化率: 100%=92.5% 800 2000，28， 二氯乙烷的收率: 100%=70.7% 800，99 2、氯气实际产量:180100099%=178200kg ，， 35.5，6000，24氯气理论产量: =190746.3kg 26.8 178200，100%阳极电流效率: =93.4% 190746.3 氢氧化钠的实际产量:700100030%=210000kg ，， 40，6000，24 理论产量:=214925.4kg 26.8 210000，100%阴极电流效率:=97.7% 214925.4