2026年硝化工藝考試模擬試題及答案一、單項選擇題（每題1分，共30分。每題只有一個正確答案，錯選、多選均不得分）1.在硝化工藝中，最常用的硝化劑是A.硝酸鉀B.硝酸鈉C.硝酸硫酸混酸D.硝酸鈣答案：C解析：硝酸硫酸混酸因提供NO??親電活性高、放熱可控、成本低廉，成為工業(yè)硝化首選。2.甲苯一段硝化生成一硝基甲苯，主產(chǎn)物為A.2硝基甲苯B.3硝基甲苯C.4硝基甲苯D.鄰硝基甲苯與對硝基甲苯混合物答案：D解析：甲基為鄰對位定位基，硝化后鄰位與對位產(chǎn)物比例約2:1，工業(yè)統(tǒng)稱“一硝”。3.硝化反應(yīng)釜最常用的材質(zhì)為A.304不銹鋼B.316L不銹鋼C.搪玻璃D.鈦合金答案：C解析：搪玻璃兼具耐強酸與絕緣性，避免金屬離子催化副反應(yīng)，且造價適中。4.硝化過程緊急停車時，首先應(yīng)A.關(guān)閉冷卻水B.停止攪拌C.切斷酸進料并啟動急冷D.打開放空閥答案：C解析：切斷酸進料可立即停止放熱主反應(yīng)，急冷抑制溫升，防止“跑硝”。5.下列哪種雜質(zhì)最易引起硝化釜突沸A.水B.硫酸鈉C.甲苯中的微量苯D.鐵銹答案：C解析：苯硝化活性遠高于甲苯，局部過熱生成二硝基苯，放熱量驟增，導(dǎo)致突沸。6.硝化反應(yīng)熱一般通過哪種方式移除A.夾套冷卻B.內(nèi)盤管冷卻C.外循環(huán)換熱器D.三者聯(lián)用答案：D解析：大型釜需多重取熱，夾套+內(nèi)盤管+外循環(huán)可確保熱負荷均勻。7.硝化廢酸中硫酸濃度降至多少時必須濃縮回用A.50%B.60%C.68%D.78%答案：C解析：低于68%時硫酸水活度升高，無法有效生成NO??，硝化速率急劇下降。8.二硝基甲苯（DNT）精制常用溶劑為A.甲醇B.乙醇C.亞硫酸鈉溶液D.丙酮答案：C解析：亞硫酸鈉與鄰位DNT生成水溶性磺酸鹽，對位DNT不溶，可分離異構(gòu)體。9.硝化反應(yīng)溫度突然升高10℃，反應(yīng)速率約增加A.1.1倍B.1.5倍C.2.0倍D.2.5倍答案：C解析：硝化活化能約60kJ·mol?1，按阿倫尼烏斯公式估算，10℃速率翻倍。10.硝化產(chǎn)物分離時，第一次水洗目的主要是A.除去硫酸B.除去硝酸C.除去亞硝酸D.除去溶解的甲苯答案：A解析：硫酸濃度高，先水洗降低酸度，減少后續(xù)中和用堿量并抑制副反應(yīng)。11.下列哪種在線儀表最適合監(jiān)測硝化終點A.pH計B.電導(dǎo)率儀C.近紅外光譜儀D.轉(zhuǎn)子流量計答案：C解析：近紅外可實時追蹤芳環(huán)取代度，特征峰強度變化與轉(zhuǎn)化率線性相關(guān)。12.硝化釜攪拌器尖端線速度一般控制在A.1m/sB.3m/sC.5m/sD.7m/s答案：B解析：3m/s兼顧傳質(zhì)與剪切，過高易乳化，過低則溫度梯度大。13.硝化廢酸濃縮時，最易腐蝕設(shè)備的物質(zhì)是A.H?SO?B.HNO?C.NO?D.H?O答案：C解析：NO?溶于冷凝水生成硝酸+亞硝酸，形成局部酸濃差電池，點蝕嚴(yán)重。14.硝化反應(yīng)中，硝酸與硫酸摩爾比通常選A.1:1B.1:2C.1:3D.1:4答案：C解析：1:3時NO??濃度達峰值，再增加硫酸邊際效應(yīng)遞減且黏度升高。15.硝化產(chǎn)物水洗后，廢水電導(dǎo)率需低于多少方可排入綜合池A.1000μS·cm?1B.2000μS·cm?1C.3000μS·cm?1D.4000μS·cm?1答案：B解析：企業(yè)內(nèi)控指標(biāo)2000μS·cm?1，對應(yīng)鹽含量約0.1%，減輕末端處理負荷。16.硝化開車前，需用哪種氣體置換系統(tǒng)A.空氣B.氮氣C.二氧化碳D.蒸汽答案：B解析：氮氣置換氧含量<0.5%，防止有機物形成爆炸性混合物。17.硝化反應(yīng)屬于哪種反應(yīng)類型A.親核取代B.親電取代C.自由基取代D.加成消除答案：B解析：NO??進攻芳環(huán)π電子云，形成σ絡(luò)合物，再脫質(zhì)子完成親電取代。18.硝化產(chǎn)物干燥時，溫度上限為A.60℃B.80℃C.100℃D.120℃答案：B解析：DNT在90℃以上開始緩慢分解，80℃以下真空干燥可保安全。19.硝化廢酸濃縮采用哪種加熱方式最安全A.電加熱B.蒸汽加熱C.導(dǎo)熱油D.燃氣直火答案：B解析：蒸汽溫度可控且與酸側(cè)隔離，泄漏風(fēng)險低，無局部過熱。20.硝化反應(yīng)中，硫酸的主要作用是A.溶劑B.脫水劑C.提供NO??D.抑制副反應(yīng)答案：C解析：硫酸質(zhì)子化硝酸生成NO??，真正進攻芳環(huán)的親電試劑。21.硝化釜安全閥整定壓力一般為設(shè)計壓力的A.1.0倍B.1.1倍C.1.2倍D.1.5倍答案：B解析：GB/T12241規(guī)定整定壓力≤1.1倍設(shè)計壓力，防止超壓爆破。22.硝化產(chǎn)物結(jié)晶時，降溫速率應(yīng)控制在A.1℃·min?1B.3℃·min?1C.5℃·min?1D.10℃·min?1答案：A解析：1℃·min?1可得到粒度均勻、雜質(zhì)包裹少的晶體，利于離心。23.硝化反應(yīng)中，硝酸過量系數(shù)一般取A.1.0B.1.02C.1.05D.1.10答案：C解析：1.05可確保甲苯轉(zhuǎn)化率>99%，過量太多增加廢酸處理量。24.硝化廢酸濃縮塔材質(zhì)首選A.316LB.904LC.哈氏C276D.石墨答案：D解析：石墨耐硫酸硝酸混酸腐蝕，導(dǎo)熱好，塔內(nèi)件輕，投資低。25.硝化反應(yīng)放熱量約為A.100kJ·mol?1B.150kJ·mol?1C.200kJ·mol?1D.250kJ·mol?1答案：C解析：實驗測定甲苯硝化ΔH≈200kJ·mol?1，與理論估算一致。26.硝化產(chǎn)物離心分離后，濕含量應(yīng)低于A.1%B.3%C.5%D.8%答案：B解析：3%以下可直接包裝，再高需二次干燥，增加能耗。27.硝化反應(yīng)中，最易生成的副產(chǎn)物是A.苯甲酸B.硝基苯C.二硝基甲苯D.亞硝基甲苯答案：C解析：局部硝酸濃度過高或溫度過高時，甲基對位再硝化生成DNT。28.硝化釜溫度控制常用策略為A.單回路PIDB.串級PIDC.分程控制D.模型預(yù)測控制答案：B解析：串級PID以外溫套環(huán)為主環(huán)、內(nèi)溫釜芯為副環(huán)，響應(yīng)快，抗擾強。29.硝化產(chǎn)物熔點測定常用于判斷A.純度B.水分C.酸值D.色度答案：A解析：熔程越窄，純度越高，DNT工業(yè)品熔程要求≤2℃。30.硝化裝置防雷等級應(yīng)為A.第一類B.第二類C.第三類D.可不設(shè)答案：B解析：依據(jù)GB50057，硝化裝置屬爆炸危險2區(qū)，按第二類防雷建筑設(shè)防。二、多項選擇題（每題2分，共20分。每題有兩個或兩個以上正確答案，多選、少選、錯選均不得分）31.下列哪些措施可降低硝化副產(chǎn)DNTA.降低硝酸比B.提高反應(yīng)溫度C.強化攪拌D.分段加酸答案：A、C、D解析：降低硝酸比減少二硝化驅(qū)動力；強化攪拌消除局部過酸；分段加酸控制NO??濃度梯度。32.硝化廢酸濃縮過程產(chǎn)生的尾氣含有A.NO?B.NOC.H?SO?霧D.甲苯答案：A、B、C解析：高溫下硝酸分解生成NOx，硫酸夾帶形成酸霧，甲苯已在前段回收。33.硝化反應(yīng)緊急冷卻介質(zhì)可選用A.循環(huán)水B.冷凍鹽水C.乙二醇溶液D.液氮答案：B、C、D解析：循環(huán)水冷卻功率不足，緊急時需低溫介質(zhì)快速移熱。34.硝化產(chǎn)物干燥設(shè)備有A.雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機B.槳葉干燥機C.噴霧干燥機D.帶式干燥機答案：A、B解析：DNT熱敏，需真空低溫；噴霧與帶式易局部過熱，不安全。35.硝化裝置DCS聯(lián)鎖條件包括A.釜溫高B.攪拌電流低C.冷卻水流量低D.硝酸流量高答案：A、B、C解析：攪拌停或冷卻水中斷會致熱量積聚；硝酸流量高僅報警不聯(lián)鎖，避免誤跳。36.硝化產(chǎn)物包裝前需檢測A.水分B.酸值C.凝固點D.色度答案：A、B、C解析：色度為外觀指標(biāo)，非安全關(guān)鍵，水分與酸值影響儲存穩(wěn)定性。37.硝化反應(yīng)中，硫酸濃度不足會導(dǎo)致A.反應(yīng)速率下降B.副產(chǎn)物增加C.產(chǎn)物顏色加深D.放熱量減少答案：A、B、C解析：硫酸低則NO??減少，速率下降；局部硝酸水解生成亞硝酸，氧化副產(chǎn)物使色度升高。38.硝化廢酸真空濃縮優(yōu)點有A.降低沸點B.減少NOx逸出C.節(jié)能D.提高硫酸濃度上限答案：A、B、C解析：真空下沸點<150℃，NOx溶解度增大，蒸汽耗量低，但硫酸濃度上限由熱力學(xué)決定，與真空無關(guān)。39.硝化反應(yīng)器設(shè)計需考慮A.傳熱面積B.攪拌功率C.材質(zhì)耐腐蝕D.防爆泄壓答案：A、B、C、D解析：四項均為強制條款，缺一則無法通過HAZOP審查。40.硝化裝置靜電防護措施包括A.設(shè)備接地B.作業(yè)穿防靜電服C.控制流速<1m·s?1D.安裝離子風(fēng)棒答案：A、B、C解析：離子風(fēng)棒用于電子車間，硝化區(qū)防爆不適用，易引燃。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）41.硝化反應(yīng)可在常壓下進行。答案：√解析：芳烴硝化速率快，常壓即可，高壓反而增加設(shè)備成本。42.硝化產(chǎn)物水洗越充分越好，無需考慮廢水鹽含量。答案：×解析：過量水洗增加廢水鹽負荷，末端蒸發(fā)能耗高，需平衡洗凈度與環(huán)保成本。43.硝化廢酸可直接用于磷肥生產(chǎn)。答案：×解析：含硝基物及NOx，需脫硝脫色后方可農(nóng)用，否則污染土壤。44.硝化反應(yīng)溫度越高，產(chǎn)物對位選擇性越好。答案：×解析：高溫加劇副反應(yīng)，鄰位比例反而上升，動力學(xué)控制占優(yōu)。45.硝化釜攪拌軸采用雙端面機械密封可杜絕泄漏。答案：√解析：雙端面+隔離液可做到零泄漏，滿足API682Plan53標(biāo)準(zhǔn)。46.硝化產(chǎn)物遇堿會生成易爆炸的苦味酸鹽。答案：√解析：DNT與NaOH高溫下可生成苦味酸鈉，沖擊敏感，需避免強堿。47.硝化裝置防雷接地電阻應(yīng)<10Ω。答案：√解析：GB50057規(guī)定第二類防雷沖擊接地電阻≤10Ω。48.硝化反應(yīng)可用玻璃反應(yīng)器進行小試。答案：√解析：玻璃耐酸透明，利于觀察，但需防爆膜與遠程控制。49.硝化廢酸濃縮時真空度越高，硫酸回收率越低。答案：×解析：真空度高降低沸點，減少硫酸夾帶，回收率反而提高。50.硝化產(chǎn)物儲存可露天堆放。答案：×解析：DNT需陰涼通風(fēng)庫，避免陽光直射，防止局部過熱分解。四、填空題（每空1分，共20分）51.硝化反應(yīng)中，真正進攻芳環(huán)的親電試劑是________。答案：硝酰陽離子（NO??）52.工業(yè)上甲苯硝化采用________反應(yīng)器，以實現(xiàn)連續(xù)化。答案：環(huán)流（或Loop）反應(yīng)器53.硝化廢酸濃縮后硫酸濃度一般控制在________%以上。答案：9654.硝化產(chǎn)物離心分離常用________式離心機。答案：臥式刮刀55.硝化反應(yīng)熱通過________定律估算。答案：阿倫尼烏斯56.硝化裝置爆炸危險區(qū)域劃分標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)________規(guī)范。答案：GB5005857.硝化產(chǎn)物干燥后需冷卻至________℃以下方可包裝。答案：4058.硝化反應(yīng)中，硝酸與甲苯摩爾比理論值為________。答案：159.硝化廢酸濃縮塔頂冷凝液主要成分是________。答案：稀硝酸60.硝化釜溫度控制采用________算法可抑制超調(diào)。答案：串級PID61.硝化產(chǎn)物色度測定采用________單位。答案：鉑鈷（PtCo）62.硝化反應(yīng)中，硫酸濃度低于________%時基本無硝化活性。答案：6563.硝化裝置消防用水量按________L·s?1計。答案：6064.硝化產(chǎn)物熔點測定按________方法執(zhí)行。答案：毛細管法（GB/T617）65.硝化廢酸濃縮時，塔釜溫度不得超過________℃。答案：18066.硝化反應(yīng)器設(shè)計壓力常取________MPa。答案：0.367.硝化產(chǎn)物儲存庫房需設(shè)置________系統(tǒng)。答案：通風(fēng)降溫68.硝化裝置HAZOP分析節(jié)點一般按________劃分。答案：工藝步驟69.硝化反應(yīng)中，加入磷酸可抑制________副反應(yīng)。答案：氧化70.硝化廢酸濃縮尾氣處理常用________吸收塔。答案：堿液（NaOH）五、簡答題（每題10分，共30分）71.簡述硝化反應(yīng)中“跑硝”現(xiàn)象的原因及預(yù)防措施。答案：原因：1.冷卻系統(tǒng)故障導(dǎo)致溫升，硝酸分解產(chǎn)生NO?，體系壓力驟增；2.攪拌失效造成局部過熱，反應(yīng)速率指數(shù)級上升；3.加酸過快，NO??濃度瞬間飽和，放熱集中。預(yù)防：1.設(shè)置冗余冷卻泵與高位應(yīng)急冷凍鹽水罐，冷卻水流量低聯(lián)鎖停車；2.采用變頻攪拌+電流監(jiān)測，失電時自動切換UPS；3.硝酸進料采用比值控制，與甲苯流量實時比例調(diào)節(jié)，誤差>2%即報警；4.釜頂設(shè)爆破片與泄爆罐，泄爆面