化工工艺学习题全集Word格式文档下载.docx
《化工工艺学习题全集Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工工艺学习题全集Word格式文档下载.docx（37页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
硝酸
。
19.
合成氨反
应
方程式
为
，该反应是一
个可逆、放热、体积缩小的反应。
20.
平衡氨浓度与温度、
压力、
氢氮比和
惰性气体浓度有关。
当温度
降低，或压力
升高
时，都能使平衡氨浓度增大。
21.目前合成氨生产的主要原料有两种，
它们是煤和天然气。
22.甲烷化反应是
CO+3H2=CH4+H2O。
23.氯在氯碱厂主要用于生产液氯
和盐酸。
24.氯碱厂的主要产品一般有烧
碱、盐酸、和液
氯。
25.食盐水电解阳极产物是_2_，阴极
产物是NaOH和H2。
26.食盐水电解制氯碱方法有隔膜
法_、汞阴极法和离子交换膜
法。
27.氯碱生产工艺中，食盐电解槽是核心
设备，已知有三种不同的电解槽，它们是
离子膜电解槽、隔膜电解槽、和水银电解槽。
28.
尿
素
合
成
反
29.铬铁矿焙烧主要有两种方法，它们是
有钙焙烧和无钙焙烧。
有钙焙烧生产铬
盐的主要废物是铬渣，它含有致癌物六价铬。
30.常见的铬盐产品主要有重铬酸
钠、重铬酸钾、铬酐和（铬绿）
Cr2O3。
31.目前纯碱生产主要有三种方法，它们
是索尔维制碱法（氨碱法）、侯氏制碱法（联碱法）和天然碱法。
32.索尔维制碱法主要原料是NH3、
CaCO3与NaCl。
33.索尔维制碱法的总反应可以写成
2NaCl+CaCO3=Na2CO3+CaCl2，则该反应的
原子利用度为48.85%（已知原子量Na:
23，C：
12，0:
16，Ca:
40，Cl：
35.5）。
34.侯氏制碱法主要原料是NH3、CO?
与NaCl。
35.侯氏制碱法的主要产品是_2CO3
和NH4CI。
36.湿法磷酸生产的两种主要原料是_磷
矿石和硫酸。
37.磷酸生产工艺主要是根据硫酸钙结
晶形式划分的，硫酸钙常见有三种结晶形式，分别是两水、半水和无水。
38.烷基化最典型的应用是烷基化汽
油生产和甲基叔丁基醚（MTBE）生产_。
39.甲基叔丁基醚（MTBE）是常用的汽油添加剂，是通过烷基化反应生产的。
40.氯化反应主要有三种类型，分别是
加成氯化、取代氯化和氧氯化。
41.生产氯乙烯主要原料是乙炔和
乙烯。
42.氯乙烯的主要生产方法有乙烯氧
氯化和乙炔和氯化氢加成。
43.烃类热裂解中一次反应的主要产物
为乙烯和丙烯。
44.烷烃热裂解主要反应为脱氢反应
和断链反应。
45.羰基化最典型的应用是甲醇制醋
酸。
46.催化剂一般由活性组分、载体和助催化剂组成。
47.乙烯环氧化制环氧乙烷催化剂的活
性组分是Ag。
48.丙烯腈的主要生产方法是氨氧化，主要原料是丙烯和氨。
49.环氧乙烷的主要生产方法是乙烯
环氧化，生产原料是乙烯和氧，主要用途是乙二醇。
50.皂化反应是指油脂在碱性条件下
的水解反应。
51.
煤的化工利用途径主要有三种，它们
是煤干馏、煤气化
和煤液
化。
52.
已知有三种不同煤气化工艺，
它们是
固定床
、流化床、和
气流床。
53.煤干馏产物有焦炭、煤焦油和
焦炉气。
54.水煤气是以水蒸气为气化剂制得
的煤气，主要成分是CO和H2。
半水
煤气是以空气和水蒸气作气化剂制得的煤气，主要成分是CO、_2_和_N_2_。
55.合成气的主要成分是CO和
56.煤气化发生炉中煤层分为灰渣层、
氧化层、还原层、干馏层和干燥层。
57.煤液化有两种工艺，它们是直接液
化和间接液化。
58.精细化学品是指小吨位、高附加
值、具有特定用途或功能的化工产品。
59.精细化学品生产常用的单元反应有
磺化、硝化、氯化。
60.绿色化学目标为任何一个化学的活
动，包括使用的化学原料、化学和化工过里、以及最终的产品，对人类的健康和环境都应该是友好的。
61.高分子化合物是指相对分子量高达
104~106的化合物。
62.高分子聚合反应分为加聚反应和缩聚反应。
63.石油化工中的三大合成材料指合成塑料、合成橡胶、合成纤维。
64.常用的塑料有聚乙烯（PE）、聚
丙烯（PP）和聚氯乙烯（PVC）。
65.常用的合成纤维有涤纶、锦
纶_和腈纶。
66.根据介质不同，聚合方法有四种，分
别是本体聚合、溶液聚合、乳液聚合和
悬浮聚合。
二、单选题
1.转化率、选择性与收率是衡量一个化工过程的重要指标。
下列关于转化率、
选择性与收率说法错误的是：
（C）
A.转化率是针对反应物而言的；
B.选择
性是针对目的产物而言的；
C.转化率越高，选择性也越高；
D.收率
等于转化率与选择性之积。
2.下列油品中，沸程最低的是（A）
A汽油B煤油C柴油D
润滑油
3.下列哪种方法不能提高汽油辛烷值：
（B）
A.降低烯烃含量；
B.降低芳烃含量；
C.
提高氧含量；
D.添加甲基叔丁基醚。
4.SO2的氧化反应是一个有催化剂存在
下进行的可逆、放热、体积缩小的反应。
下列措施中不能提高SO2平衡转化率的
是：
（D）
A.降低温度；
B.提高压力；
C.增加氧含
量；
D.提高温度。
5.
对CO变换反应，下列说法正确的是：
A.
高温和高水碳比有利于平衡右移；
变换反应是可逆放热反应；
B.
C.
变换过程采用单反应器；
D.
压力对平衡和反应速度都无影响。
6.
合成氨反应是：
（A）
A.
放热、体积减小反应B.放热、
大反应
体积增
C.
吸热、体积减小反应D.吸热、
7.下列关于合成氨的熔铁催化剂
FeaO4-Al2O3-K2O说法错误的是：
A.Fe3O4是活性组分；
B.Al2O3是结构型助
催化剂；
C.K2O是电子型助催化剂；
D.使用前不
需升温还原活化。
8.在纯碱生产过程中，溶解度最低，最
先析出的是（B）
A.NaClB.NaHCOsC.NH4CID.
NH4HCO3
9.下列关于煅烧与焙烧的说法正确的
是:
（C）
A.焙烧是在高于熔点的高温下进行；
B.
焙烧是物料分解失去结晶水或挥发组分；
煅烧是物料分解失去结晶水或挥发组分；
D.
煅烧是在高于熔点的高温下进行。
10.乙烯环氧化法制环氧乙烷生产中加
入微量二氯乙烷是为了：
（A）
A提高环氧乙烷的选择性B提高环
氧化反应速率
C提高乙烯的转化率D以上都
对
11.乙烯环氧化制环氧乙烷工艺的催化剂的活性组分是：
A.CuB.AgC.Al2O3D.Fe
12.乙烯氧氯化双组分催化剂中的KCl可
视为：
A.活性组分之一B.助催化剂C.抑制剂
D.氧化促进剂
13.烷基化汽油是由烯烃和反应生
成的（C）
A丙烷B正丁烷C异丁烷
D乙烷
14.下列分子发生热裂解反应，反应温度
最高的是（D）
15.下列醇中可以通过烯烃直接水合得
到的是（D）
A正丙醇B正丁醇C甲醇
D乙醇
16.煤气化过程中温度最高的是：
（B）A.灰渣层B.氧化层C.还原层D.干馏层和干燥层
17.制备多硝基化合物适宜的加料方法
为（B）。
A正加法B反加法C并加法D都可以
18.高分子一般指相对分子量为（D）
的化合物。
243545
A.10~10B.10~10C.10~10D.
104~106
19.下列关于加聚反应单体，说法错误的
A.在一个加聚反应中单体必须相同；
加聚反应单体必须含有不饱和键；
C.在一个加聚反应中单体可以不同；
加聚反应单体可以含有特征官能团。
20.下列关于缩聚反应单体，说法错误的
（B）
A.在一个缩聚反应中单体可以相同；
缩聚反应单体不能含有不饱和键；
C.在一个缩聚反应中单体可以不同；
缩聚反应单体应含有特征官能团。
21.己二胺和己二酸缩聚生成尼龙-66，在
其高分子中，结构单元与重复单元（C）。
A相同B相近C不相同
D无关
22.聚苯乙烯是由苯乙烯聚合而得，在其高分子中结构单元与重复单元（A）。
A相同B相近C不相同
23.下列化合物中不能发生聚合反应的
（D）
A.乙烯B.环氧丙烷C.己二胺D.
乙醇
三、简答题
1.简述化学工程与化学工艺的关系。
答：
化学工程主要研究化工生产中的共性问题，单元操作，工程因素尤其是放大效应。
化学工艺指将原料物主要经过化学反应转变为产品的方法和过程，包括实现这一转变的全部措施。
它主要研究化工生产中的个性问题，即研究具体一个产品从初始原料到最终产品的整个过程以及系统优化。
两者相辅相承，密不可分：
化学工程的最新成果要通过具体产品的化学工艺体现出来，化学工艺的进步离不开化学工程的支撑。
2.举例说明化工生产过程常用的节能降耗措
施。
答：
化工生产过程中节能措施很多，根据不同的生产工艺及其复杂程度可以采用不同的方法。
例如大多反应都是放热的，如何充分合理地利用反应热对节能很重要。
一般来说，
蒸汽压力越高，其热效率越高，因此，如果反应温度高，应尽可能产生高压蒸汽。
另外，燃烧废气带有大量显热，应尽可能回收利用。
蒸汽加热的冷凝水要视其压力进一步充分利用。
高压下的减压膨胀过程要设计作功机械，避免过分的不可逆过程，造成能量浪费。
要注意加强保温、保冷措施，减少热量损失。
精馏过程耗能很多，要充分重视换热措施，若有可能可以采用热泵技术。
2.简述化学工业发展方向。
清洁生产、可持续发展、精细化
具体包括：
提高原料利用率、减少副产物；
副产物循环利用；
降低能耗；
采用可再生原料；
加强环境保护、尽可能避免环境污染；
加大研发力量和投入、开发新产品，缩短工业化周期。
3.简述我国化学工业面临的问题及机
遇。
问题：
规模小、能耗高、污染重、精细
化率低、缺乏自主知识产权和创新能力。
机遇：
国民经济持续稳定增长为化学工业发展提供了条件；
改革开放为技术改造提供了条件；
国际合作更广泛；
国际油价上涨为国内煤化工发展提供了机遇；
需求增长及政策支持为新技术、新产品开发提供了动力。
4.对比国内外化学工业的现状。
结合具
体例子简述国内技术差距及努力方向。
与国际先进水平相比，我国的化学工业还很落后，我国的化学工业产值只占世界化学工业总产值的5%左右，这与我国的国际地位极不相称。
总的来讲，我们工艺落后、能耗高、污染重、品种少，缺少自主知识产权。
以硫酸为例，发达国家主要以回收硫为原料，而国内大量采用硫铁矿，流程长，设备多，污染重。
同样，发达国家主要以天然气为原料合成氨，而我国大量采用煤；
食盐电解发达国家主要采用离子膜电解槽，而我国大量采用隔膜电解槽。
当然，其中有资源的问题,也同样有技术问题。
比如煤气化炉，大型炉依然全靠进口。
5.简述氧化反应的特点。
（1）.强放热反应；
（2）.反应途径多样，副产物多；
（3）.烃类易完全氧化成CO2和水。
6.简述硫铁矿为原料制取硫酸的生产原理及主要设备。
硫酸生产包括三步，即二氧化硫制取、
二氧化硫催化氧化为三氧化硫、水吸收
三氧化硫制硫酸，主要反应为：
4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2
2SO2+O2=2SO3
SO3+H2O二H2SO4
主要设备包括：
沸腾炉，接触室，吸收塔等。
6.简述氨氧化生产稀硝酸的原理（主要
反应）及工艺流程。
7.为什么常规的氨氧化工艺只能生产稀硝酸？
怎样才能得到浓硝酸？
简述其中的一种流程。
因为二氧化氮的吸收制酸是化学吸收，
由于化学平衡的限制，无法直接得到浓硝酸。
生产浓硝酸可以采用三种方法：
直接法、稀硝酸脱水法、超共沸酸法。
硝酸镁脱水法是常用方法之一，其大致流程为：
8.简述浓硝酸的生产方法。
直接法、间接法和超共沸酸精馏法。
直接法：
NH3氧化制NO,NO氧化为NO浓硝酸吸收NO?
制发烟硝酸，发烟硝酸解吸制N2O4,N2O4和水加压氧化反应得浓硝酸。
间接法：
稀硝酸加脱水剂（硫酸或无机盐如硝酸镁）精馏。
超共沸酸精馏法：
使氧化气中水脱除较多，
NOx直接生成超共沸酸，再蒸馏得浓硝酸。
9.简述直接法生产浓硝酸的步骤和原
理。
（1）.NH3氧化制NO:
4NH3+5O2=4NO+6H2O
（2）.NO氧化为NO2:
2NO+O2=2NO2,
NO+2HNO3=3NO2+H2O
（3）.浓硝酸吸收NO2制发烟硝酸：
NO2+HNO3=HNO3*NO2
⑷.发烟硝酸解吸制N2O4:
HNO3•NO2=NO2+HNO3，2NO2屮2O4
（5）.N2O4和水加压氧化反应得浓硝酸：
2N2O4+2H2O+O2=4HNO3
10.简述以煤为原料合成氨的主要步骤
及各步骤的主要作用。
C+QCO,C+QCO2,
CH2=CH2+2HCI+0.5O
ICH2CH2CI+H2O
CICH2CH2CI
H；
=CHCI+HCI。
答:
（1）制气：
主要目的是制氢
（2）净化：
主
要目的是除灰（3）脱硫：
主要目的是脱出无机及有机硫（4）变换：
主要目的是将CO转化为CO2,同时制氢（5）脱碳：
主要目的是除去二氧化碳（6）甲烷化：
主要目的是进一步脱除一氧化碳、二氧化碳及硫杂质（7）压
缩：
主要目的是将合成气加压（8）合成：
要目的是氢与氮反应得氨（9）分离：
主要目
的是将生成的氨分离出来
11.简述以煤为原料合成氨的原理（主要
C+H2OH2+CO,C+2HO2H2+CC2
（2）变换：
cO+H2O>
—9O2+H2（3）.
氨合成：
N2+3H2l2NH3
12.简述合成氨的主要生产步骤答：
煤和天然气生产合成氨工艺主要差别在造气和脱硫，但它们都包括：
制合成气、脱硫、变换、脱碳、净化、合成、压缩、分离等步骤。
13.目前合成氨生产的主要原料是什么？
其原理（主要反应）及工艺流程主要差
别有哪些？
煤、天然气。
煤和天然气生产合成氨工艺主要差别在造气和脱硫，煤的主要成分是碳，造气反应主要包括煤燃烧、碳和水蒸汽反应。
天然气主要成分是甲烷，造气主要反应是甲烷蒸汽转化。
由于煤含硫量高，因此一般采用湿法脱硫，然后再干法脱硫；
天然气含硫量低，一般是直接采用干法脱硫。
14.比较几种食盐电解工艺的优缺点。
离子膜：
代表发展方向，占地面积小、
产品质量好，投资大、投资回收期长；
隔膜：
技术成熟、投资小，产品质量差；
水银：
产品质量好，水银易造成环境污染，
逐步淘汰。
15.简述索尔维制碱的原理及优缺点。
原理：
NaCl+CaCO3=
Na2CO3+CaCl2但该反应无法进行，必须经以下过程实现：
CaCO3/CaO+CO2
盐：
水一；
盐水；
盐水+氨氨盐水；
氨盐水+C02「.NaHCO3+NH4CI（aq）
2NaHCO3—;
NazCOs：
；
；
CO^:
;
H2O
2NH4Cl（aq）+CaO》2NH3-CaCl2亠H2O
原料丰富、技术成熟；
但原料利用率低，废
液排放量大。
16.比较索尔维制碱法、侯氏制碱法和天
然碱法的优缺点。
索尔维制碱法工艺成熟，原料丰富，但
原料利用率低，三废排放量大。
侯氏制碱法原料利用率高，三废排放量小，
缺点是原盐要求高，氯化铵销路有问题。
天然碱法在碱矿品位高时，成本低，但原料
受限制。
17.简述尿素合成反应原理。
尿素合成反应为：
CO+2NH=cO（NH）+HO
该反应分两步进行：
（1）.液氨和CO2反应生成中间物甲
铵:
CO+2NH3LNH2COONH4，
（2）该反应为快速、强放热反应，且平衡转化
率很高；
（2）.甲铵脱水生成尿素：
NH2COONH4LCO（NH2）2+H2O，
该反应为慢速、温和吸热的可逆反应，
是速控步骤。
18.简述尿素生产步骤。
（1）.尿素的合成
（2）.合成反应液的分解与
分解气的冷凝回收（3）.尿素溶液蒸浓（4）.尿
素的结晶与造粒
19.简述烷基化反应及羰基化反应的定
义，分别举例说明其典型应用。
烷基化是指利用取代反应或加成反应，
在有机化合物分子中的氮、氧、碳、金属或
非金属硅、硫等原子上引入烷基R-或芳烃基
［如苄基（C6H5CH2-）］的反应。
典型应用为烷
基化汽油生产和甲基叔丁醚生产。
烷基化汽
油生产原理为：
异丁烷+C3-C5烯烃_庐°
或he「异构烷烃
羰基合成泛指在有机化合物中引入羰基
（:
r”）的反应。
产物除醛和醇外，还有酸、
酯、酸酐和酰胺等。
最典型的是甲醇羰基化制醋酸。
RhCI（CO）PPh3+HI
CH3OH+CO3HsCOOH
175°
C,3.0MPa
20.简述两种主要的氯乙烯生产方法及
其特点。
（1）乙烯氧氯化
O2,CuCI/KCl
C2H4+2HCI2CH2ClCH2CICH2=CHCI+HCI
丰250〜350oC丿
成本低（取决于原油价格）、环境友好，但投
资大、流程长。
（2）乙炔氯化氢加成
HgGJ活性炭
HC三CH+HCI2》CH=CHCI
100~1炉0C
成本高（取决于煤价和电价）、有污染，但投资小、工艺可靠。
21.乙烯氧氯化法生产氯乙烯由哪三大
工艺组成，同时写出每步的主要反应。
（1）.乙烯液相加成氯化生成1,2-二氯乙烷，反应为：
CH2=CH2+Cl2—-CICH2CH2CI
（2）.
乙烯气相氧氯化生成1,2-二氯乙烷，反应为:
（3）.1,2-二氯乙烷热裂解制氯乙烯，反应为:
22.简述煤化工利用的主要途径及相应
产品答：
（1）焦化：
焦炭、焦炉煤气、煤焦油。
进一步加工可得上百种产品，如苯、酚、萘、
蒽等。
（2）.煤气化：
制氢、合成氨、甲醇、二甲醚、
汽油等。
（3）.煤液化：
汽油、柴油、蜡等。
23.煤和石油在组成、结构及应用上有什么差别。
（1）.煤的H/C原子比远低于石油，含氧量远高于石油；
（2）.煤的主体是高分子聚合物，而石油的主体是小分子化合物；
（3）.煤
中矿物质较多。
（4）.石油采用蒸馏、萃取、催化裂化和催化重整等简单的物理化学方法就可分离或改变结构，在化工中应用广泛。
（5）煤须经焦化、气化或液化等深加工手段打破化学键，获得组成复杂的低相对分子量化合物，由于技术及成本原因限制了它在化工中的应用，目前主要是用于生产焦炭、制合成气、合成氨、甲醇等。
24.间歇法水煤气工作循环由那几个阶
段组成？
（1）.吹风阶段
（2）
水蒸气吹净阶段
（3）.
上吹制气阶段
（4）.
下吹制气阶段（5）
二次上吹制气阶段
（6）.
空气吹净阶段。
1.化学工业按生产的产品分类可分为那几大类？
化学工业按产品分类可分为如下几大类：
（1无机化学工业（2有机化学工业（3精细化学品工业（4高分子化学工业（5生物化工工业。
2.化学工业的主要资源包括那些？
化学工业的主要资源包括：
无机化学矿，石油，煤，天然气，生物质，再生资源，空气和水等。
3.烃类热裂解产物中的有害物质有哪些？
存在哪些危害？
如何脱除？
烃类热裂解产物中的有害物质包括：
硫化氢等硫化物，二氧化碳，炔烃和水。
硫化氢的危害：
硫化氢会腐蚀设备和管道，使干燥的分子筛的寿命缩短，使脱炔用的加氢催化剂中毒并使烯烃聚合催化剂中毒。
二氧化碳的危害：
在深冷分离裂解气时，二氧化碳会结成干冰，堵塞管道及设备，影响正常生产；
对于烯烃聚合来说，是烯烃聚合过程的惰性组分，在烯烃循环时造成积累，使烯烃的分压下降，从而影响聚合反应速度和聚合物的分子量。
炔烃的危害：
炔烃使乙烯和丙烯聚合的催化剂中毒。
水的危害：
在深冷分离时，温度可达-100"
C,
水在此时会结冰，并与甲烷，乙烷等形成结晶化合物（CH4•6HQ,C2H6•7H-O,C4H,c•7HO,这些结晶会堵塞管道和设备。
脱除方法：
硫化氢和二氧化碳用氢氧化钠碱液吸收来脱除；
炔烃采用选择性加氢法来脱
升级会员 