2025年大學(xué)《應(yīng)用化學(xué)》專業(yè)題庫——應(yīng)用化學(xué)在石油化工中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填在題后括號(hào)內(nèi)）1.天然氣的主要成分是（）。A.甲烷B.乙烷C.丙烷D.丁烷2.石油常減壓蒸餾的主要依據(jù)是各組分的（）差異。A.沸點(diǎn)B.密度C.粘度D.化學(xué)性質(zhì)3.下列哪種催化劑主要用于石油裂化以生產(chǎn)更多烯烴？（）A.催化重整催化劑B.加氫精制催化劑C.催化裂化催化劑D.芳構(gòu)化催化劑4.蒸汽裂解的主要產(chǎn)物中，經(jīng)濟(jì)價(jià)值最高的是（）。A.裂解汽油B.裂解柴油C.乙烯D.焦炭5.乙烯水合制乙醇常用的催化劑是（）。A.鉑系催化劑B.鎳系催化劑C.銠系催化劑D.鈷系催化劑6.為了提高汽油的辛烷值，通常采用的方法是（）。A.催化重整B.催化裂化C.加氫精制D.脫硫7.下列屬于飽和烴的是（）。A.苯B.甲苯C.乙烯D.環(huán)己烷8.合成聚乙烯的單體是（）。A.乙炔B.乙烯C.丙烯D.苯乙烯9.石油化工中，加氫過程通常用于（）。A.生產(chǎn)烯烴B.提高油品辛烷值C.生產(chǎn)芳烴D.減少油品含硫量10.影響蒸汽裂解深度的主要因素之一是（）。A.原料性質(zhì)B.裂解溫度C.空速D.以上都是二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填在題后橫線上）1.石油主要由__________、__________和少量非烴類化合物組成。2.催化裂化是石油二次加工的主要工藝之一，其典型催化劑是__________。3.乙烯可通過__________和__________兩種主要方法生產(chǎn)。4.苯、甲苯、二甲苯統(tǒng)稱為__________。5.合成氨的原料氣通常是__________和__________的混合物。6.分子篩在石油化工中可用于__________和__________等過程。7.石油化工生產(chǎn)中，主要的環(huán)境污染物包括廢氣、__________和__________。8.烯烴與鹵化氫加成反應(yīng)屬于__________反應(yīng)。9.原料轉(zhuǎn)化率是指原料中參與反應(yīng)的__________與原料總量的質(zhì)量（或摩爾）之比。10.降低反應(yīng)溫度通常有利于提高反應(yīng)的__________。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述催化重整的主要目的和產(chǎn)物特點(diǎn)。2.簡述裂解氣和裂解汽油的主要成分差異。3.簡述為什么需要在石油產(chǎn)品中添加抗爆劑（如MTBE）？4.簡述吸附分離的基本原理及其在石油化工中的應(yīng)用。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某煉廠原料油的組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為：石腦油30%，煤油20%，柴油25%，重油25%。若石腦油的平均碳原子數(shù)為8，煤油為12，柴油為16，重油為22。假設(shè)各組分燃燒完全，計(jì)算該原料油的平均碳原子數(shù)和氫原子數(shù)（假設(shè)碳?xì)浔葹?:1.8）。2.在一定條件下，將1mol乙烯通入裝有催化劑的反應(yīng)器中進(jìn)行水合反應(yīng)，生成乙醇。若反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為90%，且只生成乙醇（無副反應(yīng)），試計(jì)算反應(yīng)后體系中乙醇和乙烯的摩爾分?jǐn)?shù)。五、論述題（10分）試述提高石油煉制過程中輕質(zhì)油（如汽油、柴油）產(chǎn)率的技術(shù)途徑及其基本原理。試卷答案一、選擇題1.A2.A3.C4.C5.B6.A7.D8.B9.D10.D二、填空題1.烴類非烴類2.Yzeolite/ZSM-53.蒸汽裂解催化裂化4.芳烴5.水煤氣變換法合成氣6.分子篩吸附脫硫脫硝7.廢水廢渣8.加成9.物質(zhì)（或摩爾）量10.選擇性三、簡答題1.目的：提高汽油的辛烷值，生產(chǎn)芳香烴類化工原料（如苯、二甲苯）。原理：在催化劑（如鉑、銠）作用下，使用過量氫氣，將鏈狀烷烴和環(huán)烷烴轉(zhuǎn)化為辛烷值高、芳烴含量豐富的環(huán)狀結(jié)構(gòu)和芳香烴。2.裂解氣：主要成分是氫氣、甲烷、乙烯、丙烯、C?餾分（正丁烷、異丁烷、丁烯等），還含有少量乙炔、CO、CO?等。裂解汽油：主要成分是C?-C??的飽和烴（戊烷、己烷等）和不飽和烴（乙烯、丙烯等）的共軛二烯烴、芳香烴，以及少量雜質(zhì)。3.原因：汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒時(shí)需要抗爆震性能，即抵抗爆震的能力。加入抗爆劑（如MTBE）可以提高汽油的辛烷值，從而提高其抗爆性能，保證發(fā)動(dòng)機(jī)高效、安全運(yùn)轉(zhuǎn)。4.原理：利用固體吸附劑（如分子篩、活性炭）對(duì)不同氣體或液體分子具有選擇性吸附的能力，或?qū)Ψ肿哟笮?、極性的差異進(jìn)行選擇性吸附，從而實(shí)現(xiàn)混合物中各組分的分離。應(yīng)用：如裂解氣中氫氣的回收、二氧化碳的脫除、油品精制脫硫等。四、計(jì)算題1.解析：計(jì)算平均碳原子數(shù)需用到各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和平均分子式概念。設(shè)原料油總質(zhì)量為100g，則各組分質(zhì)量分別為：石腦油30g，煤油20g，柴油25g，重油25g。先計(jì)算各組分大致的平均分子式（假設(shè)C:H比為1:1.8）：*石腦油(C?H??.?):碳原子數(shù)=8*(30/114)≈2.07*煤油(C??H??.?):碳原子數(shù)=12*(20/168)≈1.43*柴油(C??H??.?):碳原子數(shù)=16*(25/224)≈1.80*重油(C??H??.?):碳原子數(shù)=22*(25/322)≈1.72*總碳原子數(shù)=2.07+1.43+1.80+1.72=7.02*平均碳原子數(shù)≈7.02*計(jì)算平均氫原子數(shù)（按C:H=1:1.8）：平均氫原子數(shù)≈7.02*1.8≈12.64*答案：平均碳原子數(shù)約為7.02，平均氫原子數(shù)約為12.64。2.解析：反應(yīng)前體系只有1mol乙烯。反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為90%，即有0.9mol乙烯參與了反應(yīng)。生成物只有乙醇，所以生成了0.9mol乙醇。反應(yīng)后，乙烯剩余量=1mol-0.9mol=0.1mol。體系總摩爾數(shù)=乙烯剩余量+乙醇生成量=0.1mol+0.9mol=1.0mol。*乙醇摩爾分?jǐn)?shù)=乙醇摩爾量/總摩爾量=0.9mol/1.0mol=0.9*乙烯摩爾分?jǐn)?shù)=乙烯剩余摩爾量/總摩爾量=0.1mol/1.0mol=0.1*答案：乙醇摩爾分?jǐn)?shù)為0.9，乙烯摩爾分?jǐn)?shù)為0.1。五、論述題解析思路：提高輕質(zhì)油產(chǎn)率的核心在于打破穩(wěn)定的碳鏈，將大分子裂解成小分子，或?qū)㈡湢顭N轉(zhuǎn)化為環(huán)狀烴或芳香烴。主要技術(shù)途徑包括：1.裂解（Cracking）：利用高溫使大分子烴裂解成小分子烴。包括蒸汽裂解（主要生產(chǎn)烯烴）和催化裂化（平衡產(chǎn)率較高，產(chǎn)物流程靈活）。基本原理是化學(xué)鍵的斷裂，提供足夠高的能量使反應(yīng)克服活化能。2.重整（Reforming）：在催化劑和氫氣作用下，將鏈狀烷烴和環(huán)烷烴轉(zhuǎn)化為辛烷值高的環(huán)狀結(jié)構(gòu)和芳香烴。主要目的是提高汽油辛烷值和生產(chǎn)芳烴。基本原理是分子結(jié)構(gòu)的重排和異構(gòu)化。3.異構(gòu)化（Isomerization）：將正構(gòu)烷烴轉(zhuǎn)化為異構(gòu)烷烴，提高汽油的辛烷值?；驹硎欠肿觾?nèi)碳鏈構(gòu)型的改變。4.分子蒸餾/精餾技術(shù)優(yōu)化：通過精細(xì)的分離技術(shù)，提高輕質(zhì)油的收率，或?qū)⑤p質(zhì)油進(jìn)一步精制。答案：提高石油煉制過程中輕質(zhì)油（如汽油、柴油）產(chǎn)率的技術(shù)途徑主要包括裂解、重整、異構(gòu)化等。裂解：通過高溫作用，使重質(zhì)原料（如石腦油、柴油、渣油）發(fā)生深度裂化反應(yīng)，將長鏈烴斷裂成短鏈烴，主要產(chǎn)物是乙烯、丙烯等不飽和烴和裂解汽油、裂解柴油等輕質(zhì)油。裂解是生產(chǎn)基礎(chǔ)化工原料（乙烯、丙烯）和輕質(zhì)液體燃料的重要手段。其原理是提供足夠的能量（高溫）破壞化學(xué)鍵，使大分子分解。重整：在催化劑（如鉑、銠）和氫氣存在下，將鏈狀烷烴和環(huán)烷烴轉(zhuǎn)化為辛烷值高、芳烴含量豐富的環(huán)狀結(jié)構(gòu)和芳香烴。主要目的是提高汽油的辛烷值，同時(shí)副產(chǎn)氫氣。其原理是分子結(jié)構(gòu)的重排和脫氫反應(yīng)，生成更穩(wěn)定的環(huán)狀結(jié)構(gòu)和芳