2025年合成氨工藝筆試技巧選擇題（共10題，每題2分）1.合成氨反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)焓變?chǔ)°在298K下約為：A.-46.2kJ/molB.46.2kJ/molC.-92.4kJ/molD.92.4kJ/mol2.在合成氨工藝中，鐵基催化劑活性最高的溫度范圍是：A.300-350℃B.400-450℃C.500-550℃D.600-650℃3.氮?dú)夂蜌錃獾捏w積比接近于：A.1:3B.3:1C.1:2D.2:14.合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp隨溫度升高如何變化：A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小5.以下哪種物質(zhì)不是合成氨的原料氣組分：A.氮?dú)釨.氫氣C.一氧化碳D.甲烷6.壓縮機(jī)入口進(jìn)行分子篩干燥的主要目的是：A.降低系統(tǒng)壓力B.去除水分C.增加氣體密度D.提高反應(yīng)速率7.合成塔出口氣體中未反應(yīng)的氫氮?dú)鈶?yīng)循環(huán)利用，其主要目的是：A.降低能耗B.增加產(chǎn)量C.減少排放D.提高選擇性8.關(guān)于合成氨工藝中的水煤氣變換反應(yīng)，下列說法正確的是：A.放熱反應(yīng)B.吸熱反應(yīng)C.無需催化劑D.平衡常數(shù)極小9.選擇合成氨原料氣時(shí)，優(yōu)先考慮的標(biāo)準(zhǔn)是：A.價(jià)格便宜B.純度高C.容易獲得D.運(yùn)輸方便10.合成氨工藝中，弛放氣主要含有：A.未反應(yīng)的氫氮?dú)釨.水蒸氣C.二氧化碳D.硫化物填空題（共10題，每題2分）1.合成氨工業(yè)中常用的催化劑是______基催化劑。2.合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。3.壓縮機(jī)出口氣體溫度過高會(huì)導(dǎo)致______。4.合成塔內(nèi)的反應(yīng)溫度分布是______。5.水煤氣變換反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。6.原料氣脫除CO2常用的吸收劑是______。7.合成氨工藝中，弛放氣處理的主要目的是______。8.合成塔內(nèi)構(gòu)件通常采用______結(jié)構(gòu)。9.氫氮?dú)饣旌媳绕x3:1會(huì)導(dǎo)致______。10.合成氨工藝中，循環(huán)機(jī)的密封通常采用______。判斷題（共10題，每題2分）1.合成氨反應(yīng)是可逆放熱反應(yīng)。（）2.壓縮機(jī)出口氣體必須進(jìn)行冷卻。（）3.合成塔出口氣體中CO含量超標(biāo)會(huì)影響催化劑壽命。（）4.水煤氣變換反應(yīng)可以提高氨的產(chǎn)率。（）5.原料氣中CO含量過高會(huì)導(dǎo)致催化劑中毒。（）6.合成氨工藝中，弛放氣可以直接排放。（）7.合成塔內(nèi)件通常采用多段式結(jié)構(gòu)。（）8.氫氮?dú)饣旌媳冗^高會(huì)降低平衡產(chǎn)率。（）9.合成氨工藝中，冷卻水通常采用直流系統(tǒng)。（）10.合成塔操作壓力越高，氨的產(chǎn)率越高。（）簡(jiǎn)答題（共5題，每題5分）1.簡(jiǎn)述合成氨工藝中壓縮工序的作用。2.解釋合成塔內(nèi)件采用多段式結(jié)構(gòu)的原因。3.描述原料氣脫除CO2的工藝流程。4.說明合成氨工藝中循環(huán)機(jī)密封的重要性。5.分析合成塔操作溫度對(duì)氨產(chǎn)率的影響。計(jì)算題（共5題，每題10分）1.已知合成氨反應(yīng)在400℃時(shí)的平衡常數(shù)為Kp=1.6×10-4，原料氣中氮?dú)浔葹?:3（摩爾比），總壓為30MPa。計(jì)算氨的平衡產(chǎn)率（摩爾分?jǐn)?shù)）。2.某合成塔入口氣體流量為1000m3/h（標(biāo)態(tài)），其中氮?dú)夂繛?5%，氫氣含量為25%。壓縮機(jī)入口壓力為1.0MPa，出口壓力為30MPa。計(jì)算壓縮機(jī)出口氣體的體積流量（m3/h）。3.已知水煤氣變換反應(yīng)的平衡常數(shù)為Kp=0.8，原料氣中CO含量為30%（摩爾分?jǐn)?shù)），H2O含量為70%。計(jì)算變換反應(yīng)平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率。4.某合成氨裝置的循環(huán)率為90%。若每小時(shí)生產(chǎn)氨氣100噸，計(jì)算新鮮原料氣的消耗量（噸/小時(shí)）。5.已知合成塔某段的入口溫度為500℃，出口溫度為800℃。若該段的熱效率為70%，計(jì)算離開該段的氣體溫度。答案選擇題答案1.A2.B3.A4.B5.C6.B7.A8.B9.B10.A填空題答案1.鐵2.N2+3H2?2NH33.催化劑積碳4.由內(nèi)向外逐漸升高5.CO+H2O?CO2+H26.堿液7.節(jié)約原料氣8.拉西環(huán)9.平衡產(chǎn)率降低10.機(jī)械密封判斷題答案1.√2.√3.√4.√5.√6.×7.√8.√9.×10.√簡(jiǎn)答題答案1.壓縮工序的作用是將原料氣壓縮到合成塔所需的操作壓力，提高反應(yīng)平衡產(chǎn)率和反應(yīng)速率，同時(shí)減少后續(xù)氣體輸送能耗。2.合成塔內(nèi)件采用多段式結(jié)構(gòu)可以分段控制反應(yīng)溫度，避免局部過熱，提高催化劑使用壽命，同時(shí)優(yōu)化反應(yīng)熱利用效率。3.原料氣脫除CO2的工藝流程通常采用堿液吸收法：原料氣先通過熱交換器預(yù)熱，然后進(jìn)入CO2吸收塔，與堿液接觸反應(yīng)生成碳酸鹽，脫除后的氣體經(jīng)換熱器冷卻后送入變換爐。4.循環(huán)機(jī)密封的重要性在于防止高壓氣體泄漏，保證系統(tǒng)壓力穩(wěn)定，避免安全事故，同時(shí)減少能量損失和原料氣浪費(fèi)。5.合成塔操作溫度對(duì)氨產(chǎn)率的影響：溫度過低反應(yīng)速率慢，溫度過高會(huì)降低平衡產(chǎn)率。適宜的溫度范圍可以兼顧反應(yīng)速率和平衡產(chǎn)率，通?？刂圃?00-500℃。計(jì)算題答案1.解：設(shè)氨的平衡產(chǎn)率為x平衡時(shí)組分：N2=(1-3x)/4,H2=(3-9x)/4,NH3=2xKp=[(2x)2]/[(1-3x)/4]2[(3-9x)/4]3=1.6×10-4解得x≈0.05答：氨的平衡產(chǎn)率約為5%2.解：壓縮機(jī)出口氣體流量=1000×(30/1.0)×(273/(273+400))≈8300m3/h答：出口氣體流量約8300m3/h3.解：設(shè)CO轉(zhuǎn)化率為y平衡時(shí)組分：CO=(1-y)×30%,H2O=(1-y)×70%,CO2=y×30%,H2=y×70%Kp=[CO2×H2]/[CO×H2O]=0.8代入數(shù)值解得y≈0.6答：CO轉(zhuǎn)化