2025年化工工藝學考試題庫附答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.合成氨工藝中，原料氣經(jīng)脫硫、變換后，脫除CO?的主要方法不包括（）A.熱鉀堿法B.低溫甲醇洗C.變壓吸附D.電解水法答案：D2.硫酸生產中，SO?轉化為SO?的反應屬于（）A.吸熱、體積增大反應B.放熱、體積減小反應C.吸熱、體積減小反應D.放熱、體積增大反應答案：B3.乙烯裂解過程中，為抑制二次反應，通常采用的工藝措施是（）A.降低裂解溫度B.延長停留時間C.采用短停留時間爐管D.增加水蒸氣稀釋比至1:5以上答案：C4.催化裂化工藝中，提升管反應器的主要特點是（）A.催化劑與原料逆向流動B.反應時間長（5-10秒）C.氣固接觸效率高D.適用于固定床操作答案：C5.純堿生產中，氨堿法與聯(lián)堿法的主要區(qū)別在于（）A.原料來源B.副產品處理C.反應溫度D.二氧化碳來源答案：B6.天然氣制合成氣的主要反應是（）A.CH?+H?O→CO+3H?B.CH?+O?→CO?+2H?OC.CO+H?O→CO?+H?D.2CH?+O?→2CO+4H?答案：A7.工業(yè)上苯酐生產常用的催化劑是（）A.鐵系催化劑B.釩鈦系催化劑C.銅鋅鋁催化劑D.貴金屬催化劑答案：B8.氯乙烯合成中，乙炔與氯化氫的摩爾比通?？刂圃冢ǎ〢.1:1B.1.05-1.1:1C.1:1.05-1.1D.1:2答案：B（乙炔稍過量以防止氯化氫腐蝕設備）9.磷酸生產中，濕法工藝的主要反應是（）A.P?+5O?→2P?O?B.Ca?(PO?)?+3H?SO?→2H?PO?+3CaSO?C.P?O?+3H?O→2H?PO?D.Ca?(PO?)?+6HNO?→2H?PO?+3Ca(NO?)?答案：B10.丁二烯生產中，乙腈法萃取精餾的原理是（）A.利用丁二烯與乙腈的沸點差異B.利用丁二烯在乙腈中溶解度更高C.利用乙腈與雜質形成共沸物D.利用丁二烯與乙腈發(fā)生化學反應答案：B11.工業(yè)上制備高純度氫氣的主要方法是（）A.水電解B.天然氣重整C.變壓吸附（PSA）D.氨分解答案：C12.尿素合成的關鍵控制參數(shù)是（）A.溫度150℃、壓力10MPaB.溫度200℃、壓力14-20MPaC.溫度250℃、壓力30MPaD.溫度100℃、壓力5MPa答案：B13.丙烯腈生產中，ammoxidation反應的原料是（）A.丙烯+氨氣+氧氣B.丙烷+氨氣+氫氣C.丙烯+氮氣+水蒸氣D.乙烯+氨氣+二氧化碳答案：A14.己內酰胺生產中，環(huán)己酮肟貝克曼重排的催化劑是（）A.濃硫酸B.磷酸C.三氯化鋁D.分子篩答案：A15.醋酸生產中，甲醇羰基化法的催化劑體系是（）A.鐵-鉻催化劑B.銠-碘催化劑C.銅-鋅催化劑D.釩-鉬催化劑答案：B二、填空題（每空1分，共20分）1.合成氨工藝中，原料氣深度凈化（甲烷化法）的反應式為__________。答案：CO+3H?→CH?+H?O；CO?+4H?→CH?+2H?O2.硫酸生產“兩轉兩吸”工藝中，第一次轉化的轉化率約為__________，第二次轉化后總轉化率可達__________以上。答案：92%-94%；99.5%3.乙烯裂解爐的主要類型包括__________、__________（任寫兩種）。答案：管式爐；蓄熱爐（或毫秒爐、超選擇性裂解爐）4.催化裂化催化劑的主要活性組分是__________，再生的目的是__________。答案：分子篩（或Y型分子篩）；燒除積炭恢復活性5.純堿生產聯(lián)堿法中，母液Ⅰ的主要成分是__________，母液Ⅱ的主要成分是__________。答案：NH?Cl、NaCl；NH?HCO?、NH?·H?O6.天然氣蒸汽轉化制合成氣時，為防止析碳，需控制水碳比（H?O/CH?）≥__________，同時原料氣中硫含量需低于__________ppm。答案：3；0.17.氯乙烯合成中，HgCl?/活性炭催化劑失活的主要原因是__________和__________。答案：汞升華流失；積炭覆蓋活性位點8.尿素合成反應分兩步進行，第一步是__________，第二步是__________。答案：NH3+CO2→NH2COONH4（氨基甲酸銨提供）；NH2COONH4→NH2CONH2+H2O（脫水提供尿素）9.丁二烯萃取精餾中，常用溶劑除乙腈（ACN）外，還有__________和__________。答案：二甲基甲酰胺（DMF）；N-甲基吡咯烷酮（NMP）10.工業(yè)上生產環(huán)氧乙烷的主要方法是__________，催化劑為__________。答案：乙烯直接氧化法；銀催化劑三、簡答題（每題6分，共36分）1.簡述合成氨原料氣脫硫的必要性及常用方法。答案：必要性：硫會使后續(xù)變換、合成催化劑中毒失活，腐蝕設備。常用方法：①干法脫硫（活性炭吸附、氧化鋅法，適用于低硫）；②濕法脫硫（ADA法、栲膠法、低溫甲醇洗，適用于高硫）。2.硫酸生產中，為何SO?轉化需采用多段間接換熱式反應器？答案：SO?轉化為放熱可逆反應，存在最佳溫度曲線。多段反應器可通過段間換熱（如間接冷卻或直接加入冷原料氣）將反應溫度控制在接近最佳溫度線，提高轉化率和反應速率，同時避免催化劑超溫失活。3.乙烯裂解過程中，水蒸氣稀釋的作用有哪些？答案：①降低烴分壓，促進裂解反應（體積增大方向）；②抑制二次反應（如聚合結焦）；③熱載體作用，提供部分熱量；④清除爐管表面積炭，延長運行周期。4.催化裂化與催化重整的工藝目的和原料有何不同？答案：目的：催化裂化是將重質油轉化為汽油、柴油等輕質油（裂化反應為主）；催化重整是將低辛烷值汽油餾分轉化為高辛烷值汽油或芳烴（脫氫、環(huán)化等反應為主）。原料：裂化原料為減壓餾分油、渣油；重整原料為直餾汽油（石腦油）。5.簡述純堿生產聯(lián)堿法相比氨堿法的優(yōu)勢。答案：①無大量CaCl?廢渣排放（氨堿法副產CaCl?難利用）；②原料NaCl利用率高（聯(lián)堿法＞90%，氨堿法僅70%）；③同時生產純堿（Na?CO?）和氯化銨（NH?Cl）兩種產品，經(jīng)濟效益更高。6.工業(yè)上如何提高甲醇合成的單程轉化率？答案：①優(yōu)化操作條件（適當提高壓力，控制溫度在催化劑活性溫區(qū)）；②采用高活性催化劑（如Cu-Zn-Al系，提高反應速率）；③增加循環(huán)比（未反應氣體循環(huán)利用）；④及時分離產物甲醇（降低產物濃度，推動平衡正向移動）。四、計算題（共14分）1.某合成氨廠以天然氣為原料，經(jīng)蒸汽轉化制得粗合成氣組成為（體積%）：H?72%、CO18%、CO?8%、CH?2%。若要求進入合成塔的氣體中惰性氣體（CH?+Ar）含量≤15%（假設Ar可忽略），且合成反應為N?+3H?→2NH?，試計算：（1）粗合成氣經(jīng)變換、脫碳后，需補充N?的體積比（假設變換后CO全部轉化為CO?，脫碳后CO?完全脫除）；（2）若合成塔出口氨含量為15%（體積），計算單程轉化率（H?的轉化率）。解：（1）變換反應：CO+H?O→CO?+H?，1molCO轉化為1molCO?和1molH?。原粗氣100mol：H?72、CO18、CO?8、CH?2。變換后：H?=72+18=90，CO=0，CO?=8+18=26，CH?=2。脫碳后（脫除CO?）：H?=90，CH?=2，需補充N?。合成反應要求H?:N?=3:1，設補充N?為xmol，則90/(x)=3/1→x=30mol?？倸怏w量=90（H?）+30（N?）+2（CH?）=122mol。惰性氣體（CH?）含量=2/122≈1.64%≤15%，滿足要求。故補充N?體積比為30/(90+30+2)=30/122≈24.59%（以脫碳后氣體為基準）。（2）設進入合成塔的氣體為100mol（H?75、N?25、CH?2，因H?:N?=3:1，總惰性氣2%）。設反應消耗N?為ymol，則消耗H?=3y，提供NH?=2y。出口氣體組成：H?=75-3y，N?=25-y，NH?=