2025年重氮化工藝備考押題卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（共15題，每題2分，共30分。每題只有1個(gè)正確選項(xiàng)）1.重氮化反應(yīng)的本質(zhì)是芳香族伯胺與（）反應(yīng)生成重氮鹽的過程。A.硝酸B.亞硝酸C.硫酸D.鹽酸答案：B2.工業(yè)生產(chǎn)中，重氮化反應(yīng)常用的酸介質(zhì)是（）。A.濃硫酸B.濃硝酸C.稀鹽酸或稀硫酸D.磷酸答案：C3.重氮化反應(yīng)的最佳溫度控制范圍通常為（）。A.5~0℃B.0~5℃C.10~15℃D.20~25℃答案：B4.重氮化反應(yīng)中，若pH值過高（弱酸性或中性），可能導(dǎo)致的主要風(fēng)險(xiǎn)是（）。A.重氮鹽分解B.胺類物質(zhì)揮發(fā)C.亞硝酸鈉過量D.反應(yīng)速率過慢答案：A（pH過高時(shí)，重氮鹽易與未反應(yīng)的胺生成重氮氨基化合物，穩(wěn)定性下降）5.下列物質(zhì)中，不屬于重氮化工藝典型原料的是（）。A.苯胺B.對(duì)硝基苯胺C.苯酚D.鄰甲苯胺答案：C（苯酚是偶合反應(yīng)原料，非重氮化原料）6.重氮化反應(yīng)中，亞硝酸鈉的加料方式應(yīng)采用（）。A.一次性快速加入B.分批緩慢加入C.與酸混合后加入D.加熱溶解后加入答案：B（緩慢加入可控制反應(yīng)速率，避免亞硝酸過量分解）7.重氮化反應(yīng)器的材質(zhì)通常優(yōu)先選用（）。A.普通碳鋼B.搪瓷或不銹鋼C.玻璃D.聚四氟乙烯答案：B（耐酸腐蝕且導(dǎo)熱性好）8.重氮化工藝中，若檢測到反應(yīng)液中亞硝酸過量，應(yīng)立即加入（）中和。A.尿素B.氫氧化鈉C.碳酸鈉D.氯化鈉答案：A（尿素可與過量亞硝酸反應(yīng)生成氮?dú)夂投趸?，消除風(fēng)險(xiǎn)）9.重氮化反應(yīng)的主要放熱階段發(fā)生在（）。A.酸介質(zhì)配制時(shí)B.胺類物質(zhì)溶解時(shí)C.亞硝酸鈉滴加過程中D.反應(yīng)結(jié)束后答案：C（亞硝酸鈉與胺類在酸性條件下反應(yīng)釋放大量熱量）10.重氮化工藝中，尾氣的主要有害成分是（）。A.NOxB.SO2C.H2SD.CO答案：A（亞硝酸分解或反應(yīng)不完全會(huì)生成氮氧化物）11.重氮化反應(yīng)失控的典型表現(xiàn)不包括（）。A.反應(yīng)溫度急劇上升B.反應(yīng)器壓力突然增大C.反應(yīng)液顏色變淺D.尾氣排放量異常增加答案：C（失控時(shí)反應(yīng)劇烈，顏色可能加深或產(chǎn)生沉淀）12.下列關(guān)于重氮化工藝安全聯(lián)鎖的描述，錯(cuò)誤的是（）。A.應(yīng)設(shè)置溫度超限聯(lián)鎖停車B.應(yīng)設(shè)置攪拌故障聯(lián)鎖停車C.無需設(shè)置pH值聯(lián)鎖D.應(yīng)設(shè)置亞硝酸鈉流量聯(lián)鎖答案：C（pH值直接影響反應(yīng)穩(wěn)定性，需設(shè)置聯(lián)鎖）13.重氮化反應(yīng)結(jié)束后，若需長時(shí)間存放重氮鹽溶液，應(yīng)（）。A.升溫至30℃以上B.調(diào)節(jié)pH至中性C.低溫（<5℃）避光保存D.通入空氣氧化答案：C（低溫避光可抑制重氮鹽分解）14.重氮化工藝中，苯胺的急性毒性主要危害是（）。A.灼傷皮膚B.破壞紅細(xì)胞（高鐵血紅蛋白癥）C.致癌D.神經(jīng)毒性答案：B（苯胺可使血紅蛋白失去攜氧能力）15.下列不屬于重氮化工藝重點(diǎn)監(jiān)控參數(shù)的是（）。A.反應(yīng)釜內(nèi)溫度B.亞硝酸鈉進(jìn)料流量C.車間濕度D.反應(yīng)釜內(nèi)壓力答案：C（濕度非直接影響反應(yīng)的關(guān)鍵參數(shù)）二、多項(xiàng)選擇題（共10題，每題3分，共30分。每題有2~4個(gè)正確選項(xiàng)，錯(cuò)選、漏選均不得分）1.重氮化工藝的主要危險(xiǎn)物質(zhì)包括（）。A.苯胺（易燃有毒）B.亞硝酸鈉（強(qiáng)氧化劑）C.鹽酸（腐蝕）D.重氮鹽（不穩(wěn)定易分解）答案：ABCD2.重氮化反應(yīng)溫度過高（>10℃）可能導(dǎo)致的后果有（）。A.亞硝酸鈉分解產(chǎn)生NOxB.重氮鹽分解爆炸C.反應(yīng)速率過慢D.胺類物質(zhì)揮發(fā)損失答案：ABD（溫度過高會(huì)加速反應(yīng)和分解，而非減慢）3.重氮化工藝的安全控制措施包括（）。A.配備緊急冷卻系統(tǒng)B.設(shè)置反應(yīng)釜泄爆裝置C.實(shí)時(shí)監(jiān)測pH值D.采用連續(xù)化生產(chǎn)工藝答案：ABCD4.下列關(guān)于亞硝酸鈉儲(chǔ)存的說法，正確的是（）。A.應(yīng)與還原劑、有機(jī)物分開存放B.需防潮防曬C.可用鐵桶密封儲(chǔ)存D.可與酸類混放答案：ABC（亞硝酸鈉與酸接觸易分解，需隔離）5.重氮化反應(yīng)過程中，攪拌失效的危害包括（）。A.局部溫度過高B.原料混合不均C.重氮鹽局部濃度過高D.反應(yīng)速率加快答案：ABC（攪拌失效會(huì)導(dǎo)致局部反應(yīng)劇烈，而非整體速率加快）6.重氮化工藝尾氣處理的常用方法有（）。A.堿液吸收（NaOH溶液）B.活性炭吸附C.催化還原（如NH3還原NOx）D.直接排放答案：ABC（直接排放違法且污染環(huán)境）7.重氮化反應(yīng)原料配比不當(dāng)?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)包括（）。A.胺類過量導(dǎo)致重氮鹽分解B.亞硝酸鈉過量導(dǎo)致副反應(yīng)C.酸量不足導(dǎo)致pH過高D.酸量過多導(dǎo)致設(shè)備腐蝕答案：ABCD8.下列屬于重氮化工藝事故類型的有（）。A.爆炸（重氮鹽分解）B.中毒（苯胺泄漏）C.灼傷（鹽酸飛濺）D.觸電（設(shè)備漏電）答案：ABC（觸電非工藝特有事故）9.重氮化工藝操作中，需佩戴的個(gè)人防護(hù)裝備包括（）。A.防酸堿手套B.護(hù)目鏡C.過濾式防毒面具（防有機(jī)蒸氣）D.隔熱服答案：ABC（隔熱服非必須，除非高溫操作）10.重氮化反應(yīng)失控的應(yīng)急處置措施包括（）。A.立即停止加料B.開啟緊急冷卻系統(tǒng)C.向反應(yīng)釜內(nèi)加入抑制劑（如尿素）D.撤離現(xiàn)場人員答案：ABCD三、填空題（共10題，每題2分，共20分）1.重氮化反應(yīng)的通式可表示為：ArNH?+NaNO?+2HCl→______+NaCl+2H?O（Ar代表芳香基）。答案：ArN?Cl2.重氮化工藝中，亞硝酸鈉的分解溫度約為______℃，高溫下會(huì)分解為Na?O、NO和O?。答案：3203.重氮鹽的穩(wěn)定性隨芳香環(huán)上取代基的不同而變化，若芳香環(huán)上有______（填“吸電子”或“給電子”）基團(tuán)（如NO?），重氮鹽更穩(wěn)定。答案：吸電子4.重氮化反應(yīng)中，酸的作用除了提供H?外，還能______（防止胺類與重氮鹽反應(yīng)生成重氮氨基化合物）。答案：維持強(qiáng)酸性環(huán)境5.連續(xù)重氮化工藝相比間歇工藝的主要優(yōu)勢(shì)是______（減少物料累積，降低失控風(fēng)險(xiǎn)）。答案：反應(yīng)過程更可控6.重氮化反應(yīng)器的攪拌形式通常選用______（如推進(jìn)式或錨式），以確保物料混合均勻。答案：槳式7.重氮化工藝中，若檢測到反應(yīng)液中亞硝酸鈉不足，應(yīng)______（緩慢補(bǔ)加，避免過量）。答案：緩慢補(bǔ)加亞硝酸鈉溶液8.重氮鹽溶液的儲(chǔ)存時(shí)間一般不超過______（過長易分解），特殊情況需低溫避光保存。答案：24小時(shí)9.重氮化工藝中，苯胺的MAC（工作場所最高容許濃度）為______mg/m3（GBZ2.12019）。答案：310.重氮化反應(yīng)的熱失控臨界溫度是指______（反應(yīng)放熱速率超過散熱速率，導(dǎo)致溫度自發(fā)上升的溫度）。答案：反應(yīng)放熱速率等于散熱速率時(shí)的溫度四、簡答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡述重氮化反應(yīng)的機(jī)理（分兩步說明）。答案：第一步：芳香族伯胺（ArNH?）在酸性條件下質(zhì)子化，生成銨鹽（ArNH??Cl?）；第二步：質(zhì)子化的胺與亞硝酸（HNO?，由NaNO?與酸反應(yīng)生成）反應(yīng)，脫去一分子水，生成重氮鹽（ArN??Cl?）。2.為什么重氮化反應(yīng)需要嚴(yán)格控制溫度？答案：①溫度過高（>5℃）會(huì)導(dǎo)致亞硝酸（HNO?）分解（2HNO?→NO↑+NO?↑+H?O），降低原料利用率；②溫度過高會(huì)加速重氮鹽分解（ArN??→Ar?+N?↑），可能引發(fā)爆炸；③低溫（0~5℃）可抑制副反應(yīng)（如重氮氨基化合物生成），提高產(chǎn)物收率。3.列舉重氮化工藝中尾氣的主要成分及處理方法。答案：主要成分：NO、NO?（氮氧化物，NOx）、HCl（酸霧）、苯胺蒸氣（若揮發(fā)）。處理方法：①堿液吸收（用NaOH溶液吸收NOx，反應(yīng)式：NO+NO?+2NaOH→2NaNO?+H?O）；②酸霧用除霧器或水噴淋回收；③苯胺蒸氣用活性炭吸附或冷凝回收；④處理后的尾氣需檢測達(dá)標(biāo)（GB315712015）后排放。4.簡述重氮化反應(yīng)過程中攪拌失效的應(yīng)急處置步驟。答案：①立即停止亞硝酸鈉和酸的加料；②開啟備用攪拌或手動(dòng)輔助攪拌（若設(shè)備允許）；③監(jiān)測反應(yīng)溫度，若溫度持續(xù)上升，啟動(dòng)緊急冷卻系統(tǒng)（如投加冷凍鹽水）；④若溫度失控（>10℃），向反應(yīng)釜內(nèi)加入尿素溶液中和過量亞硝酸；⑤疏散無關(guān)人員，做好防火防爆準(zhǔn)備；⑥故障排除后，逐步恢復(fù)攪拌并繼續(xù)反應(yīng)（需重新檢測物料配比）。5.重氮化工藝中，原料亞硝酸鈉的儲(chǔ)存需要注意哪些安全事項(xiàng)？答案：①儲(chǔ)存于陰涼、干燥、通風(fēng)的庫房，遠(yuǎn)離火種、熱源；②與還原劑（如硫化鈉）、有機(jī)物（如苯胺）、酸類（如鹽酸）隔離存放，防止反應(yīng)；③包裝密封，防止吸潮（吸潮后易結(jié)塊，影響加料均勻性）；④儲(chǔ)存區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備（如沙土、中和劑）和合適的收容材料；⑤標(biāo)識(shí)清晰，設(shè)置“氧化劑”“有毒”等警示標(biāo)志；⑥定期檢查包裝完整性，防止泄漏。五、計(jì)算題（共2題，每題10分，共20分）1.某重氮化反應(yīng)需用苯胺（C?H?NH?，分子量93）為原料，計(jì)劃生產(chǎn)1000kg重氮鹽（ArN?Cl，假設(shè)Ar為苯基，分子量143.5）。已知反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為95%，計(jì)算理論需要的亞硝酸鈉（NaNO?，分子量69）的用量（保留2位小數(shù)）。答案：反應(yīng)方程式：C?H?NH?+NaNO?+2HCl→C?H?N?Cl+NaCl+2H?O摩爾比：1:1:2→1:1:1（重氮鹽）重氮鹽的物質(zhì)的量=1000kg/143.5g/mol=1000×103g/143.5g/mol≈6969.90mol由于轉(zhuǎn)化率為95%，實(shí)際需要的苯胺物質(zhì)的量=6969.90mol/0.95≈7336.74mol根據(jù)摩爾比，亞硝酸鈉的物質(zhì)的量=苯胺物質(zhì)的量=7336.74mol亞硝酸鈉的質(zhì)量=7336.74mol×69g/mol=7336.74×69≈506,235.06g≈506.24kg2.某重氮化反應(yīng)釜內(nèi)物料總質(zhì)量為2000kg，比熱容為3.5kJ/(kg·℃)。正常反應(yīng)時(shí)，若攪拌失效導(dǎo)致反應(yīng)放熱速率為150kW（1kW=1kJ/s），且散熱速率僅為50kW，計(jì)算30秒后物料溫度升高多少℃（假設(shè)無物料相變）。答案：凈放熱速率=150kW50kW=100kW=100kJ/s30秒內(nèi)凈放熱量=100kJ/s×30s=3000kJ溫度升高值ΔT=熱量/(質(zhì)量×比熱容)=3000kJ/(2000kg×3.5kJ/(kg·℃))≈3000/7000≈0.43℃六、綜合分析題（共1題，20分）背景：某化工企業(yè)采用間歇重氮化工藝生產(chǎn)對(duì)硝基苯重氮鹽。2024年8月，操作工人未按規(guī)程提前開啟冷凍鹽水（反應(yīng)釜初始溫度8℃），并在10分鐘內(nèi)快速加完亞硝酸鈉溶液（正常需30分鐘）。反應(yīng)5分鐘后，釜內(nèi)溫度升至15℃，壓力開始上升；10分鐘后，溫度驟升至35℃，伴隨大量紅棕色氣體（NO?）噴出，最終發(fā)生爆炸，造成2人重傷。問題：（1）分析該事故的直接原因和間接原因；（2）提出針對(duì)性的預(yù)防措施。答案：（1）事故原因分析：直接原因：①初始溫度過高（8℃>5℃），未開啟冷凍鹽水，反應(yīng)起始條件失控；②亞硝酸鈉加料過快（10分鐘完成，正常30分鐘），導(dǎo)致反應(yīng)速率劇烈，放熱集中；③溫度監(jiān)測與聯(lián)鎖失效（溫度升至15℃時(shí)未觸發(fā)停車），未能及時(shí)控制；④重氮鹽因高溫分解（>10℃開始分解，35℃時(shí)劇烈分解），產(chǎn)生N?和NOx，導(dǎo)致壓力驟增爆炸。間接原因：①操作工人未嚴(yán)格執(zhí)行工藝規(guī)程（未提前開啟冷凍鹽水、加料速度過快）；②企業(yè)安全培訓(xùn)不到位，工人對(duì)重氮化反應(yīng)的溫度敏感性認(rèn)知不足；③反應(yīng)釜安全聯(lián)鎖裝置（溫度超限聯(lián)鎖）未投用或故障，缺乏自動(dòng)控制手段；④應(yīng)急預(yù)案不完善，未針對(duì)溫度異常制定有效的應(yīng)急處置措施。（2）預(yù)防措施：①