2025年化工總控工(中級)技能鑒定《理論知識》練習題(附專業(yè)解析)一、單項選擇題（共15題，每題2分，共30分。每題只有1個正確選項）1.離心泵在啟動前未灌泵，最可能導致的現象是（）。A.氣蝕B.氣縛C.揚程過高D.功率過載2.工業(yè)上常用的間壁式換熱器中，傳熱速率公式為Q=K·A·Δtm，其中K的單位是（）。A.W/(m·℃)B.W/(m2·℃)C.kJ/(m·h·℃)D.kW/(m3·℃)3.精餾操作中，若進料狀態(tài)由飽和液體變?yōu)槔湟后w，其他條件不變時，所需理論板數會（）。A.增加B.減少C.不變D.先增后減4.某反應的速率方程為r=k·c(A)·c(B)，該反應的級數為（）。A.0級B.1級C.2級D.3級5.以下不屬于壓力容器安全附件的是（）。A.爆破片B.溫度計C.緊急切斷閥D.液位計6.用差壓式流量計測量流體流量時，若被測流體密度增大，而差壓不變，則流量示值會（）。A.偏大B.偏小C.不變D.先大后小7.合成氨工藝中，原料氣需經過脫硫處理，主要目的是（）。A.防止催化劑中毒B.提高反應速率C.降低能耗D.減少設備腐蝕8.下列氣體中，屬于可燃氣體且爆炸極限范圍最寬的是（）。A.氫氣B.甲烷C.一氧化碳D.乙炔9.攪拌反應釜中，攪拌器的主要作用是（）。A.提高反應溫度B.促進物料混合與傳熱C.增加反應壓力D.減少副反應10.某溶液pH=3，其氫離子濃度為（）。A.0.01mol/LB.0.001mol/LC.0.1mol/LD.0.0001mol/L11.工業(yè)管道標識中，紅色通常代表（）。A.水B.蒸汽C.可燃液體D.酸/堿12.以下屬于非均相反應的是（）。A.氫氣與氧氣的燃燒B.鹽酸與氫氧化鈉中和C.煤的氣化D.乙醇的精餾13.離心式壓縮機的“喘振”現象是由于（）。A.流量過大B.流量過小C.壓力過高D.溫度過高14.工業(yè)廢水處理中，混凝沉淀法主要去除的污染物是（）。A.溶解性有機物B.懸浮顆粒物C.重金屬離子D.氨氮15.DCS系統(tǒng)中，“AI”信號代表（）。A.模擬輸入B.模擬輸出C.數字輸入D.數字輸出二、多項選擇題（共10題，每題3分，共30分。每題有24個正確選項，錯選、漏選均不得分）1.以下屬于化工單元操作的有（）。A.過濾B.中和反應C.精餾D.干燥2.影響換熱器傳熱效果的因素包括（）。A.傳熱面積B.冷熱流體流量C.換熱器材質D.操作壓力3.離心泵運行中出現振動過大，可能的原因有（）。A.軸承磨損B.葉輪不平衡C.入口管路堵塞D.電機轉速過高4.化工生產中，防止靜電危害的措施包括（）。A.設備接地B.增加環(huán)境濕度C.使用抗靜電材料D.降低物料流速5.以下屬于危險化學品的有（）。A.濃硫酸B.氮氣C.液化石油氣D.高錳酸鉀6.精餾塔操作中，若塔頂產品不合格（重組分含量高），可能的調整措施是（）。A.增加回流比B.提高塔底溫度C.減少進料量D.降低塔頂壓力7.反應釜的安全操作要點包括（）。A.嚴禁超溫超壓運行B.定期校驗安全閥C.投料前檢查密封性能D.停車后直接打開人孔8.工業(yè)儀表中，屬于流量檢測儀表的有（）。A.孔板流量計B.熱電偶C.渦輪流量計D.浮子流量計9.以下屬于“三廢”的有（）。A.廢氣B.廢催化劑C.廢熱D.廢水10.化工生產中，緊急停車的觸發(fā)條件包括（）。A.關鍵設備故障B.儀表系統(tǒng)失靈C.原料供應中斷D.操作人員換班三、填空題（共10題，每題2分，共20分）1.伯努利方程的物理意義是（）守恒。2.精餾塔的最小回流比是指（）時的回流比。3.反應速率常數k的單位取決于（）。4.安全閥的起跳壓力應（）設備的設計壓力。5.列管式換熱器按結構可分為（）、浮頭式和U型管式。6.調節(jié)溶液pH值時，常用的酸中和劑是（）（舉1例）。7.催化劑的活性通常用（）表示。8.壓縮空氣的露點溫度越低，說明其（）越好。9.吸收塔的液氣比是指（）與氣體流量的比值。10.DCS系統(tǒng)的全稱是（）。四、簡答題（共4題，每題5分，共20分）1.離心泵啟動前為何需要灌泵？若未灌泵會導致什么后果？2.精餾塔操作中，若塔壓突然升高，對分離效果有何影響？應如何調整？3.反應釜運行中溫度失控（超溫），請簡述應急處理步驟。4.設計列管式換熱器時，如何選擇管程和殼程的介質？（至少列出3條原則）五、應用題（共2題，每題15分，共30分）1.物料衡算題：某合成氨裝置中，原料氣組成為：H?74%（體積分數，下同）、N?24%、Ar2%。反應方程式為N?+3H??2NH?。假設原料氣轉化率為25%（以N?計），且無副反應。（1）計算原料氣中H?與N?的摩爾比是否符合化學計量比？（2）若每小時通入原料氣1000m3（標準狀態(tài)），計算每小時生成NH?的體積（標準狀態(tài)）。2.傳熱計算題：某列管式換熱器用于加熱原油（殼程），熱介質為150℃的飽和蒸汽（管程）。原油入口溫度30℃，出口溫度80℃；蒸汽冷凝后變?yōu)?00℃的飽和水。已知總傳熱系數K=300W/(m2·℃)，熱負荷Q=1.5×10?W。（1）計算對數平均溫差Δtm；（2）計算所需的傳熱面積A（保留2位小數）。參考答案與解析一、單項選擇題1.B解析：離心泵啟動前未灌泵，泵內充滿空氣，因空氣密度小，葉輪旋轉產生的離心力不足以形成足夠真空度，無法吸入液體，導致“氣縛”。氣蝕是因葉輪入口壓力低于液體飽和蒸氣壓引起的氣泡破裂現象。2.B解析：傳熱速率公式Q=K·A·Δtm中，K為總傳熱系數，單位為W/(m2·℃)，表示單位面積、單位溫差下的傳熱速率。3.B解析：冷液體進料的焓值低于飽和液體，q線斜率更大（q>1），與平衡線交點上移，精餾段操作線與提餾段操作線距離平衡線更遠，所需理論板數減少。4.C解析：速率方程中各濃度項指數之和為反應級數，本題中r=k·c(A)·c(B)，級數為1+1=2級。5.D解析：壓力容器安全附件包括安全閥、爆破片、緊急切斷閥、壓力表等；液位計用于監(jiān)測液位，不屬于安全附件。6.A解析：差壓式流量計流量公式為q=α·ε·(Δp/ρ)^0.5·A，若ρ增大，Δp不變時，q計算值偏大（因實際流量與ρ^0.5成反比，但儀表按設計密度標定）。7.A解析：合成氨催化劑（如鐵系催化劑）易被硫、磷等雜質中毒失活，脫硫的主要目的是保護催化劑。8.A解析：氫氣爆炸極限為4%75%（體積分數），乙炔為2.5%80%，甲烷為5%15%，一氧化碳為12.5%74.2%。氫氣爆炸極限最寬。9.B解析：攪拌器通過機械作用促進物料混合，同時強化傳熱（增大湍動程度，減少傳熱熱阻）。10.B解析：pH=lg[H?]，pH=3時，[H?]=10^3=0.001mol/L。11.B解析：工業(yè)管道標識中，紅色代表蒸汽，綠色代表水，黃色代表可燃液體，紫色代表酸/堿。12.C解析：非均相反應指反應物存在不同相（如氣固、液固），煤的氣化（固體煤與氣體H?O反應）屬于非均相反應；其余選項為均相反應。13.B解析：離心式壓縮機流量過小會導致氣流在葉輪中分離，引發(fā)周期性振動和噪聲，即“喘振”。14.B解析：混凝沉淀法通過投加混凝劑使懸浮顆粒物聚集沉淀，主要去除懸浮態(tài)污染物；溶解性有機物需通過生化法去除。15.A解析：DCS中，AI（AnalogInput）為模擬輸入信號（如溫度、壓力的連續(xù)信號），AO為模擬輸出，DI為數字輸入，DO為數字輸出。二、多項選擇題1.ACD解析：化工單元操作是物理過程，包括過濾、精餾、干燥等；中和反應是化學反應，屬于單元過程。2.ABC解析：傳熱效果與傳熱面積（A）、傳熱溫差（Δtm）、總傳熱系數（K，與流體流量、換熱器材質有關）相關；操作壓力對Δtm影響較?。ǔ歉淖兿嘧儯?。3.AB解析：離心泵振動過大常見原因：軸承磨損、葉輪不平衡、基礎松動等；入口堵塞會導致流量不足，電機轉速過高可能超出設計范圍但非主因。4.ABCD解析：防止靜電措施包括接地、增加濕度（降低電阻率）、使用抗靜電材料、控制流速（減少摩擦）等。5.ACD解析：危險化學品包括腐蝕品（濃硫酸）、易燃氣體（液化石油氣）、氧化劑（高錳酸鉀）；氮氣為惰性氣體，不屬于危險化學品。6.AD解析：塔頂產品重組分含量高，說明輕組分未完全冷凝，需增加回流比（提高塔頂冷凝量）或降低塔壓（增大相對揮發(fā)度，提高分離效率）；提高塔底溫度會增加塔底輕組分含量，減少進料量可能降低處理能力但未必改善分離。7.ABC解析：反應釜停車后需先泄壓、降溫，待內部無壓力且溫度降至安全范圍后再打開人孔，直接打開會導致介質噴出。8.ACD解析：孔板、渦輪、浮子流量計用于流量檢測；熱電偶是溫度檢測儀表。9.ABD解析：“三廢”指廢氣、廢水、廢渣（廢催化劑屬于廢渣）；廢熱是可回收能源，不屬于“三廢”。10.ABC解析：緊急停車觸發(fā)條件包括設備故障、儀表失靈、原料中斷等；操作人員換班屬于正常操作，無需緊急停車。三、填空題1.機械能（或動能、勢能、靜壓能之和）2.理論板數為無窮大（或分離所需板數最少）3.反應級數（或速率方程的形式）4.不大于（或≤）5.固定管板式6.硫酸（或鹽酸、硝酸等）7.單位時間單位質量催化劑的反應量（或轉化率）8.干燥程度（或含濕量低）9.液體流量10.分布式控制系統(tǒng)四、簡答題1.答案：離心泵啟動前灌泵是為了排出泵內空氣，使葉輪充滿液體。若未灌泵，泵內空氣密度小，葉輪旋轉產生的離心力不足以形成足夠的真空度，無法將液體吸入泵內（氣縛現象），導致泵無法正常輸液，且可能因空轉而損壞葉輪。2.答案：塔壓升高會使混合液的相對揮發(fā)度降低（各組分沸點接近），分離難度增大，塔頂產品中重組分含量可能升高，塔底產品中輕組分含量升高。調整措施：降低塔頂冷凝器的冷卻介質流量（減少冷凝量，降低壓力）；或適當減少進料量，降低塔內氣液負荷；若因儀表故障導致壓力異常，需檢查壓力傳感器和調節(jié)閥。3.答案：應急處理步驟：①立即切斷加熱源（如關閉蒸汽閥、停止電加熱）；②開啟緊急冷卻系統(tǒng)（如通入冷卻水、冷凍鹽水）；③監(jiān)測溫度和壓力變化，若溫度持續(xù)上升且超過聯鎖值，觸發(fā)緊急泄壓（通過安全閥或爆破片）；④若冷卻系統(tǒng)失效，啟動反應釜的備用泄料管線，將物料轉移至安全事故罐；⑤記錄異常數據，通知班長和調度，排查超溫原因（如傳熱介質中斷、攪拌故障、物料配比錯誤）。4.答案：選擇原則：①腐蝕性介質走管程（便于更換管束）；②高溫、高壓介質走管程（減少殼體承壓）；③易結垢介質走管程（便于清洗）；④流量小或粘度大的介質走殼程（殼程湍流程度高，傳熱系數大）；⑤有毒有害介質走管程（減少泄漏風險）。五、應用題1.物料衡算題（1）原料氣中H?:N?體積比=74%:24%≈3.08:1，化學計量比為3:1，接近但略高于理論值（允許工業(yè)誤差）。（2）原料氣中N?體積=1000×24%=240m3（標準狀態(tài)），轉化率