2025年大學(xué)《應(yīng)用化學(xué)》專業(yè)題庫——應(yīng)用化學(xué)在石油化工生產(chǎn)中的實踐探索考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的字母填在括號內(nèi)。）1.下列哪種石油加工方法主要目的是獲得更高標(biāo)號的汽油組分？（）A.常壓蒸餾B.減壓蒸餾C.催化重整D.催化裂化2.在多相催化反應(yīng)中，反應(yīng)物分子主要通過以下哪種方式吸附在催化劑表面？（）A.形成溶液吸附B.形成化學(xué)吸附C.物理吸附D.非選擇性吸附3.乙烯工業(yè)上主要通過石油裂解來生產(chǎn)，其中熱裂解相比催化裂解通常具有的特點是？（）A.設(shè)備投資較低，對原料要求較寬B.能耗較高，產(chǎn)物分布不利于乙烯生產(chǎn)C.催化劑壽命長，操作條件溫和D.主要用于生產(chǎn)芳烴類產(chǎn)品4.提高化學(xué)反應(yīng)選擇性的主要途徑之一是？（）A.降低反應(yīng)溫度B.使用高選擇性催化劑C.增大反應(yīng)壓力D.提高反應(yīng)物濃度5.在石油煉制過程中，對重質(zhì)油進(jìn)行加氫精制的目的是？（）A.提高輕質(zhì)油收率B.去除硫、氮、氧化合物C.增加粘度D.改善凝固點6.下列哪種分離技術(shù)主要利用混合物中各組分揮發(fā)度的差異？（）A.吸附B.萃取C.精餾D.過濾7.石油化工生產(chǎn)中，合成氨（哈伯法）屬于哪種反應(yīng)類型？（）A.熱分解反應(yīng)B.加成反應(yīng)C.氧化還原反應(yīng)D.水解反應(yīng)8.催化劑在使用過程中失活，以下哪種情況屬于物理失活？（）A.催化劑表面中毒B.催化劑顆粒破碎C.積碳覆蓋活性中心D.活性組分流失9.石油化工生產(chǎn)中，進(jìn)行尾氣處理以去除CO的主要目的是？（）A.回收燃料價值B.滿足環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)C.提高反應(yīng)溫度D.增加產(chǎn)物選擇性10.將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的石油化工過程主要是？（）A.催化重整B.乙烯裂解C.合成氨D.汽油精制二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在橫線上。）1.原油主要由________、________和少量非烴類化合物組成。2.催化裂化是利用________催化劑，在較低溫度下將重質(zhì)油轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油的過程。3.影響多相催化反應(yīng)速率的主要因素包括反應(yīng)物在催化劑表面的________、表面反應(yīng)速率和反應(yīng)產(chǎn)物從表面的________。4.石油精餾是根據(jù)混合物中各組分________的差異進(jìn)行分離的過程。5.乙烯生產(chǎn)中，為了提高裂解深度，通常會采用________裂解技術(shù)。6.分子篩在石油化工中可用于吸附分離和作為某些反應(yīng)的________。7.石油化工過程中，能量衡算對于________和________至關(guān)重要。8.綠色化學(xué)理念強調(diào)從源頭上減少或消除有害物質(zhì)的使用和產(chǎn)生，例如選擇環(huán)境友好的________和________。9.石油裂解氣分離是石油化工中一個重要的分離過程，其中乙烯、丙烯、丁二烯等屬于________組分。10.常用的石油化工分離技術(shù)除了精餾外，還有________、________和膜分離等。三、簡答題（每小題5分，共20分。）1.簡述催化重整的主要目的和產(chǎn)物特點。2.簡述影響石油裂解反應(yīng)深度的主要因素。3.簡述工業(yè)上常用的精餾操作原理及其關(guān)鍵控制參數(shù)。4.簡述石油化工生產(chǎn)中實施節(jié)能減排的重要意義。四、計算題（共15分。）某煉油廠催化裂化裝置處理一批重油，原料密度約為0.9g/cm3。已知該批原料的組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為：石腦油15%，鏈烷烴40%，環(huán)烷烴30%，膠質(zhì)瀝青質(zhì)15%。催化劑的液態(tài)烴轉(zhuǎn)化率為70%，其中汽油收率為40%，柴油收率為30%，焦炭收率為20%，其余為非目標(biāo)產(chǎn)物（如烯烴等）。假設(shè)汽油、柴油、焦炭的密度分別為0.72g/cm3、0.85g/cm3、1.2g/cm3。試估算該批原料處理100t時，可以得到多少噸汽油？（結(jié)果保留一位小數(shù)）五、綜合應(yīng)用/分析題（共25分。）以石油為原料生產(chǎn)乙烯和丙烯是現(xiàn)代石油化工的核心環(huán)節(jié)。簡述乙烯裂解的工藝流程大意，并分析影響乙烯選擇性的主要因素。結(jié)合綠色化學(xué)理念，探討提高乙烯選擇性和降低生產(chǎn)過程環(huán)境影響（如能耗、碳排放）的潛在技術(shù)途徑或策略。---試卷答案一、選擇題1.C2.B3.B4.B5.B6.C7.C8.B9.B10.B二、填空題1.烴類化合物2.分子篩3.吸附速率，脫附速率4.沸點（或揮發(fā)性）5.深度6.催化劑7.工藝優(yōu)化，節(jié)能降耗8.原料，溶劑9.炔烴10.吸收，萃取三、簡答題1.目的：提高汽油的辛烷值，增加芳烴和二甲苯的產(chǎn)量。特點：產(chǎn)物中含有較多的芳烴（苯、甲苯、二甲苯）和異構(gòu)烷烴，辛烷值高，但烯烴含量也較高。2.主要因素：*裂解溫度：溫度升高，裂解深度增加，乙烯收率提高，但丙烯收率下降。*裂解壓力：壓力降低有利于提高乙烯收率。*原料性質(zhì)：原料的分子量和雜質(zhì)含量影響裂解深度和產(chǎn)物分布。*空速：空速過高或過低都不利于最大化乙烯收率。*催化劑：使用裂解爐可提高反應(yīng)溫度，使用裂解催化劑可提高深度和選擇性。3.原理：利用混合物中各組分揮發(fā)度的差異，通過控制溫度和壓力，使氣液兩相達(dá)到動態(tài)平衡，從而實現(xiàn)分離。在精餾塔中，上升蒸汽與下降液體多次進(jìn)行熱量和質(zhì)量的傳遞與交換，使蒸汽中易揮發(fā)組分濃度升高，液體中難揮發(fā)組分濃度升高。關(guān)鍵控制參數(shù)：餾出液組成、釜液組成、塔頂溫度、塔底溫度、回流比等。4.意義：*降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。*減少能源消耗，緩解能源緊張。*降低污染物排放，保護(hù)環(huán)境，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。四、計算題解：1.計算原料總質(zhì)量：100t=100,000kg。2.計算原料中各烴類質(zhì)量：*石腦油：100,000kg×15%=15,000kg*鏈烷烴：100,000kg×40%=40,000kg*環(huán)烷烴：100,000kg×30%=30,000kg*膠質(zhì)瀝青質(zhì)：100,000kg×15%=15,000kg3.計算液態(tài)烴總量（原料中非膠質(zhì)瀝青質(zhì)部分）：15,000+40,000+30,000=85,000kg。4.計算液態(tài)烴轉(zhuǎn)化量：85,000kg×70%=59,500kg。5.計算液態(tài)烴產(chǎn)物流量：59,500kg×(1-20%)=47,660kg。（焦炭占20%，則液態(tài)烴占80%）6.計算汽油產(chǎn)量：47,660kg×40%=19,064kg。答：可得到汽油約19.1噸。五、綜合應(yīng)用/分析題1.工藝流程大意：石油原料（如石腦油、柴油或重油）經(jīng)預(yù)精制去除雜質(zhì)后，進(jìn)入裂解爐在高溫（通常700-900°C）下進(jìn)行熱裂解，產(chǎn)生富含乙烯、丙烯、C4餾分和裂解氣的混合物。裂解氣經(jīng)急冷、分離（脫除水、甲烷等）后，進(jìn)入分餾系統(tǒng)，在低溫（如-100°C左右）和常溫下分離出乙烯、丙烯、C4等目標(biāo)產(chǎn)品。2.影響乙烯選擇性的主要因素：*反應(yīng)溫度：溫度升高，裂解深度增加，乙烯收率提高，但同時生成了更多的二烯烴、芳香烴和焦炭，導(dǎo)致乙烯選擇性下降。*原料性質(zhì)：原料中石腦油含量較高時，乙烯選擇性相對較好；原料中重質(zhì)油比例增加，裂解深度增加，但同時生成更多的焦炭，乙烯選擇性通常下降。*反應(yīng)壓力：通常采用低壓裂解（如0.1-0.3MPa），低壓有利于提高乙烯收率，即提高選擇性。*空速：空速過高可能導(dǎo)致反應(yīng)時間縮短，裂解不完全，選擇性下降；空速過低則效率降低。存在一個最優(yōu)空速。*催化劑：使用特定的裂解催化劑（如分子篩）可以抑制副反應(yīng)，提高乙烯選擇性。*裂解爐設(shè)計：優(yōu)化爐管結(jié)構(gòu)和操作參數(shù)，使原料在高溫下均勻、快速地裂解，有助于提高選擇性。3.提高乙烯選擇性和降低環(huán)境影響的技術(shù)途徑/策略：*原料優(yōu)化：采用富含石腦油的輕質(zhì)原料，或?qū)χ刭|(zhì)原料進(jìn)行預(yù)處理。*工藝強化：采用更高效的裂解技術(shù)，如流化床裂解，實現(xiàn)更均勻的高溫反應(yīng)。*催化劑創(chuàng)新：研發(fā)更高活性、更高選擇性的裂解催化劑，特別是能抑制焦炭生成和二烯烴副反應(yīng)的催化劑。*過程集成與優(yōu)化：優(yōu)化裂解-分離聯(lián)合操作，提高整體效率。*