《化学工艺》（化工版 第三版）期末复习卷（二）山东省（原卷版+解析版）

《化学工艺》（化工版 第三版） 期末复习卷（二） 考试时间：90分钟 满分：100分 班级________ 姓名________ 学号________ 成绩________ 一、单选题（本题共35道小题，每题2分，共70分） 1. 石油加工中，热裂解与催化裂化均属于裂化过程，两者的主要区别是（ ） A. 热裂解生产低级烯烃，催化裂化提高汽油的质量和产量 B. 热裂解只用于生产汽油，催化裂化只用于生产芳烃 C. 热裂解属于物理变化，催化裂化属于化学变化 D. 热裂解加工天然气，催化裂化加工煤 2. 管式反应器因长径比大、容易散热、适合加压反应而广泛用于烃类热裂解，原料在其内发生的主要过程是（ ） A. 常压蒸馏分割出不同馏分 B. 低温冷凝分离出各种组分 C. 高温裂解生成低级烯烃 D. 催化重整提高汽油辛烷值 3. 乙烯产品直接繁衍和带动发展了众多配套产业，其中不包括（ ） A. 塑料深加工和橡胶制品 B. 纺织和包装材料 C. 化工机械制造和运输 D. 油田钻井和原油开采 4. 裂解气中的酸性气体若不及时脱除，会造成设备腐蚀并影响后续分离，脱除酸性气体常用的单元操作是（ ） A. 吸收 B. 精馏 C. 干燥 D. 结晶 5. 裂解气深冷分离是在低温下精馏分离各组分的操作，精馏属于三传中的（ ） A. 动量传递 B. 质量传递 C. 热量传递 D. 能量传递 6. 裂解气深冷分离装置中设置脱甲烷塔、乙烯塔、丙烯塔等精馏塔，其中用于采出乙烯产品的是（ ） A. 脱甲烷塔 B. 丙烯塔 C. 乙烯塔 D. 脱丙烷塔 7. 化工生产中，饱和蒸汽是常用的热源，其加热特点是（ ） A. 使用方便、加热均匀、快速易控 B. 加热不均匀且难以控制 C. 只能用于超高温反应 D. 使用前必须加压到100MPa以上 8. 烧碱生产中，电解食盐水溶液的产物除烧碱外，在阳极生成的气体是（ ） A. 氢气 B. 氧气 C. 氯气 D. 氮气 9. 烧碱生产中，隔膜法电解与离子膜法电解均以食盐水为原料，两者的根本区别在于（ ） A. 电解所用原料不同 B. 阳极反应不同 C. 阴极反应不同 D. 隔离阴阳极产物的材料不同 10. 离子交换膜电解槽中，离子交换膜将阳极室与阴极室隔开，其主要作用是（ ） A. 加快食盐的溶解 B. 阻止阳极产物与阴极产物混合 C. 提高电解液温度 D. 减少电解用电量 11. 化工生产中，温度、压力、浓度、配比等过程参数的作用在于（ ） A. 决定原料的产地与品位 B. 改变产品的包装规格 C. 影响企业的用工数量 D. 控制物料进入设备的状态及变化程度 12. 离子膜电解过程中存在放热副反应，根据温度对化学平衡的影响规律，降低温度会使该放热副反应（ ） A. 更难进行，副产物减少 B. 更容易进行，副产物增多 C. 反应速率明显加快 D. 完全停止不再发生 13. 离子膜法生产中，氯气经干燥后可加压液化以便贮存运输，氯气由气态变为液态属于（ ） A. 化学变化 B. 物理变化 C. 电解反应 D. 化合反应 14. 纯碱生产中，石灰石经高温煅烧后的主要产物是（ ） A. 生石灰和二氧化碳 B. 熟石灰和氢气 C. 纯碱和水 D. 小苏打和氨气 15. 化工生产过程由三个基本环节组成，盐水精制属于其中的（ ） A. 化学反应环节 B. 原料预处理环节 C. 产物分离环节 D. 三废处理环节 16. 盐水吸氨过程中，氨气溶解于盐水会放出热量，生产中必须控制适宜温度，这是因为（ ） A. 温度直接影响气体的溶解与吸收效果 B. 温度升高会使盐水颜色改变 C. 温度与吸氨过程完全无关 D. 温度只影响盐水密度 17. 氨盐水碳酸化是纯碱生产的关键反应，该反应生成的固体产物主要是（ ） A. 氯化钠 B. 氢氧化钠 C. 碳酸氢钠 D. 碳酸钠 18. 氨盐水碳酸化生成碳酸氢钠，从化工生产过程看，该步骤属于三个基本环节中的（ ） A. 化学反应 B. 产物分离 C. 原料预处理 D. 回收工序 19. 纯碱生产中，重碱悬浮液用真空过滤机过滤脱液，按功能分类，真空过滤机属于动设备中的（ ） A. 流体输送机械 B. 冷冻机械 C. 搅拌混合机械 D. 非均相分离机械 20. 纯碱生产中，蒸氨工序的主要作用是（ ） A. 将母液直接排放处理 B. 提高重碱的含水量 C. 生产副产品盐酸 D. 回收母液中的氨循环利用 21. 乙酸（醋酸）的分子式是（ ） A. CH₂O B. C₂H₄O₂ C. CH₃COOH D. C₂H₆O 22. 固体催化剂中，用来抑制一些不希望出现的副反应、从而提高催化剂选择性的组分是（ ） A. 主催化剂 B. 助催化剂 C. 抑制剂 D. 载体 23. 两种以上原料参与反应时，原料配比对转化率影响很大。提高某种原料的配比，则该原料的转化率（ ） A. 一定下降 B. 一定上升 C. 保持不变 D. 先升后降 24. 识读外冷法乙醛氧化制醋酸的工艺流程示意图时，首先应明确的内容是（ ） A. 设备制造厂商 B. 管道安装日期 C. 操作工人数量 D. 原料、产品及流程走向 25. 外冷法乙醛氧化制醋酸采用外循环冷却移出反应热，从三传角度看，冷却水与反应物料间的热量交换属于（ ） A. 动量传递 B. 热量传递 C. 质量传递 D. 化学传递 26. 半水煤气（合成气）是合成氨的原料气，其主要可燃成分是（ ） A. 氮气和二氧化碳 B. 甲烷和乙烷 C. 氧气和水蒸气 D. 一氧化碳和氢气 27. 半水煤气采用间歇法制取时，造气炉内交替通入空气和蒸汽。通入蒸汽与炽热碳层反应生成的煤气是（ ） A. 空气煤气 B. 水煤气 C. 混合煤气 D. 干馏煤气 28. 以天然气为代表的烃类原料经造气制取合成气，烃类造气的主要原料是（ ） A. 煤炭和石灰石 B. 食盐和空气混合物 C. 磷矿和硫铁矿 D. 天然气（甲烷）和水蒸气 29. 烃类造气制合成气须在高温并借助催化剂条件下进行，选择工艺温度时主要考虑的因素是（ ） A. 原料的采购价格 B. 产品的包装规格 C. 反应速率与催化剂的耐热温度 D. 厂房的占地面积 30. 合成氨原料气脱硫方法中，干法脱硫的特点是（ ） A. 以固体脱硫剂脱除硫化物 B. 只能脱除二氧化碳 C. 不需要任何脱硫剂 D. 在电解槽中进行 31. 一氧化碳变换反应 CO+H₂O⇌CO₂+H₂ 为放热反应且反应前后气体分子数不变，为使变换反应向生成氢气的方向进行，适宜的工艺措施是（ ） A. 无限提高反应温度 B. 增大体系压力至100MPa以上 C. 通入大量惰性气体 D. 适当降低温度并采用催化剂 32. 脱除合成氨原料气中二氧化碳的常用方法是（ ） A. 溶液吸收法 B. 固体过滤法 C. 磁选分离法 D. 静电除尘法 33. 采用铜氨吸收法精制合成气后，含一氧化碳的铜氨溶液需再生后循环使用，再生工序的目的是（ ） A. 提高溶液的密度 B. 增加合成气的温度 C. 释放一氧化碳恢复吸收能力 D. 将氮气转化为氨 34. 在一定条件下，合成氨反应 N₂+3H₂⇌2NH₃ 达到化学平衡状态时，反应的实际状态是（ ） A. 反应完全停止 B. 只有正反应进行 C. 正逆反应速率相等 D. 只有逆反应进行 35. 某合成氨装置合成塔入口混合气中氮气为2000kg/h，反应后尾气中未反应的氮气为1400kg/h，则氮气的转化率为（ ） A. 20% B. 30% C. 50% D. 70% 二、简答题（本题共4道小题，每题5分，共20分） 36. 裂解气深冷分离装置中设置有脱甲烷塔、乙烯塔、丙烯塔等精馏塔。请说明裂解气分离所依据的基本原理，并简述各塔的主要分离任务。 37. 离子膜电解法生产烧碱的过程中，需要对哪些主要工艺参数进行控制？控制这些参数的目的是什么？ 38. 盐水吸氨是纯碱生产的重要工序。说明盐水吸氨的工艺目的，并分析吸氨时为何要控制适宜的温度。 39. 氨的合成反应 N₂+3H₂⇌2NH₃ 达到平衡后，若增大体系压力、降低温度并移走生成的氨，平衡将如何移动？请运用化学平衡的性质加以说明。 三、综合题（本题共1道小题，每题10分，共10分） 40. 某工厂采用离子膜电解法生产烧碱，工艺流程为：原盐→溶盐→盐水精制（净化、二次净化）→离子膜电解→碱液蒸发。请回答：（1）写出电解食盐水溶液的主要产物，并说明阳极、阴极分别得到什么气体。（2）盐水进入电解槽前为何必须进行精制？（3）离子膜电解槽中离子交换膜的作用是什么？（4）从节能降耗角度，该流程的碱液蒸发、氯气处理等环节可采取哪些措施？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 《化学工艺》（化工版 第三版） 期末复习卷（二） 考试时间：90分钟 满分：100分 班级________ 姓名________ 学号________ 成绩________ 一、单选题（本题共35道小题，每题2分，共70分） 1. 石油加工中，热裂解与催化裂化均属于裂化过程，两者的主要区别是（ ） A. 热裂解生产低级烯烃，催化裂化提高汽油的质量和产量 B. 热裂解只用于生产汽油，催化裂化只用于生产芳烃 C. 热裂解属于物理变化，催化裂化属于化学变化 D. 热裂解加工天然气，催化裂化加工煤 【答案】A 【解析】热裂解的目的主要是生产低级烯烃，如乙烯、丙烯等；催化裂化的目的是提高汽油的质量和产量。两者都是石油的化学加工过程，加工对象都是石油馏分。 2. 管式反应器因长径比大、容易散热、适合加压反应而广泛用于烃类热裂解，原料在其内发生的主要过程是（ ） A. 常压蒸馏分割出不同馏分 B. 低温冷凝分离出各种组分 C. 高温裂解生成低级烯烃 D. 催化重整提高汽油辛烷值 【答案】C 【解析】管式反应器长径比大于10，容易散热，适合加压反应，广泛应用于烃类热裂解、乙烯聚合等化工生产；烃类在高温下裂解生成乙烯、丙烯等低级烯烃。 3. 乙烯产品直接繁衍和带动发展了众多配套产业，其中不包括（ ） A. 塑料深加工和橡胶制品 B. 纺织和包装材料 C. 化工机械制造和运输 D. 油田钻井和原油开采 【答案】D 【解析】乙烯产品直接繁衍和带动发展塑料深加工、橡胶制品、纺织、包装材料、化工机械制造、运输、餐饮服务等配套产业；油田钻井和原油开采属于石油开采环节，不属于乙烯的衍生产业。 4. 裂解气中的酸性气体若不及时脱除，会造成设备腐蚀并影响后续分离，脱除酸性气体常用的单元操作是（ ） A. 吸收 B. 精馏 C. 干燥 D. 结晶 【答案】A 【解析】传质过程（质量传递）涉及物质通过相界面迁移过程的基本规律，例如液体的蒸馏、气体的吸收、固体的干燥及结晶等；裂解气中酸性气体的脱除常用吸收法。 5. 裂解气深冷分离是在低温下精馏分离各组分的操作，精馏属于三传中的（ ） A. 动量传递 B. 质量传递 C. 热量传递 D. 能量传递 【答案】B 【解析】传质过程（质量传递）涉及物质通过相界面迁移过程的基本规律，例如液体的蒸馏、气体的吸收、固体的干燥及结晶等；精馏（蒸馏）属于质量传递过程。 6. 裂解气深冷分离装置中设置脱甲烷塔、乙烯塔、丙烯塔等精馏塔，其中用于采出乙烯产品的是（ ） A. 脱甲烷塔 B. 丙烯塔 C. 乙烯塔 D. 脱丙烷塔 【答案】C 【解析】精馏塔利用液体混合物各组分的挥发度不同，进行多次部分汽化和部分冷凝实现分离；裂解气深冷分离中，脱甲烷塔脱除甲烷、乙烯塔分离乙烯产品、丙烯塔分离丙烯产品，各塔依据沸点（挥发度）差异逐级分离。 7. 化工生产中，饱和蒸汽是常用的热源，其加热特点是（ ） A. 使用方便、加热均匀、快速易控 B. 加热不均匀且难以控制 C. 只能用于超高温反应 D. 使用前必须加压到100MPa以上 【答案】A 【解析】化工生产的热源类型有饱和蒸汽（使用方便、加热均匀、快速易控等）、联苯-联苯醚混合物、高温导热油、熔盐混合物等；饱和蒸汽是最常用的热源。 8. 烧碱生产中，电解食盐水溶液的产物除烧碱外，在阳极生成的气体是（ ） A. 氢气 B. 氧气 C. 氯气 D. 氮气 【答案】C 【解析】盐矿的加工途径是电解食盐水溶液生产烧碱、氯气、氢气等；电解时阳极产生氯气、阴极产生氢气，阴极区得到烧碱。 9. 烧碱生产中，隔膜法电解与离子膜法电解均以食盐水为原料，两者的根本区别在于（ ） A. 电解所用原料不同 B. 阳极反应不同 C. 阴极反应不同 D. 隔离阴阳极产物的材料不同 【答案】D 【解析】隔膜法与离子膜法都是电解食盐水溶液生产烧碱、氯气、氢气，电解原理相同，区别在于隔膜材料：离子膜法采用离子交换膜电解槽，离子交换膜将阳极室与阴极室隔开，分别导出氯气、氢气。 10. 离子交换膜电解槽中，离子交换膜将阳极室与阴极室隔开，其主要作用是（ ） A. 加快食盐的溶解 B. 阻止阳极产物与阴极产物混合 C. 提高电解液温度 D. 减少电解用电量 【答案】B 【解析】离子交换膜电解槽中，离子交换膜将阳极室与阴极室隔开，阳极室导出氯气、阴极室导出氢气，防止阳极产物与阴极产物混合，保证电解正常进行。 11. 化工生产中，温度、压力、浓度、配比等过程参数的作用在于（ ） A. 决定原料的产地与品位 B. 改变产品的包装规格 C. 影响企业的用工数量 D. 控制物料进入设备的状态及变化程度 【答案】D 【解析】化工过程参数指表示物料状态及过程变化程度的参数；控制物料进入设备的状态以及变化的程度不仅是生产装置能否顺利运行的关键，更是化工生产目标能否实现的保证。 12. 离子膜电解过程中存在放热副反应，根据温度对化学平衡的影响规律，降低温度会使该放热副反应（ ） A. 更难进行，副产物减少 B. 更容易进行，副产物增多 C. 反应速率明显加快 D. 完全停止不再发生 【答案】B 【解析】对于可逆反应，升高温度有利于吸热反应的进行，降低温度有利于放热反应的进行；对于放热副反应，降低温度反而有利于其进行，故生产中应选择适宜温度，使平衡向有利于生产的方向移动。 13. 离子膜法生产中，氯气经干燥后可加压液化以便贮存运输，氯气由气态变为液态属于（ ） A. 化学变化 B. 物理变化 C. 电解反应 D. 化合反应 【答案】B 【解析】只改变物质状态不改变性质的变化称为物理变化，例如洗好的衣服晒干、气体压缩等；氯气加压液化只是状态改变，属于物理变化。 14. 纯碱生产中，石灰石经高温煅烧后的主要产物是（ ） A. 生石灰和二氧化碳 B. 熟石灰和氢气 C. 纯碱和水 D. 小苏打和氨气 【答案】A 【解析】石灰石（碳酸钙）经高温煅烧分解生成生石灰（氧化钙）和二氧化碳，生石灰经消化（与水反应）制成石灰乳，用于盐水精制等工序。 15. 化工生产过程由三个基本环节组成，盐水精制属于其中的（ ） A. 化学反应环节 B. 原料预处理环节 C. 产物分离环节 D. 三废处理环节 【答案】B 【解析】化工生产过程一般由三个基本环节组成：原料预处理、化学反应、产物分离；原料预处理使初始原料、辅料通过处理达到化学反应所需要的状态和规格，盐水精制即属原料预处理。 16. 盐水吸氨过程中，氨气溶解于盐水会放出热量，生产中必须控制适宜温度，这是因为（ ） A. 温度直接影响气体的溶解与吸收效果 B. 温度升高会使盐水颜色改变 C. 温度与吸氨过程完全无关 D. 温度只影响盐水密度 【答案】A 【解析】温度是化工过程的重要参数，直接影响物质的状态与变化程度；盐水吸氨是气体溶解于液体的吸收过程，温度过高会使氨的溶解度降低、影响吸收效果，故需控制适宜温度。 17. 氨盐水碳酸化是纯碱生产的关键反应，该反应生成的固体产物主要是（ ） A. 氯化钠 B. 氢氧化钠 C. 碳酸氢钠 D. 碳酸钠 【答案】C 【解析】氨盐水碳酸化时，二氧化碳与氨盐水反应生成碳酸氢钠（重碱），碳酸氢钠再经煅烧分解得到纯碱；碳化塔是实现该气液反应与传质的塔设备。 18. 氨盐水碳酸化生成碳酸氢钠，从化工生产过程看，该步骤属于三个基本环节中的（ ） A. 化学反应 B. 产物分离 C. 原料预处理 D. 回收工序 【答案】A 【解析】化学反应的目的是完成由原料到产物的转变，是化工生产过程的核心；氨盐水碳酸化使二氧化碳与氨盐水反应生成碳酸氢钠，属于化学反应环节。 19. 纯碱生产中，重碱悬浮液用真空过滤机过滤脱液，按功能分类，真空过滤机属于动设备中的（ ） A. 流体输送机械 B. 冷冻机械 C. 搅拌混合机械 D. 非均相分离机械 【答案】D 【解析】按功能，动设备一般可分为流体输送机械类、非均相分离机械类、搅拌与混合机械类、冷冻机械类、洁净与干燥设备等；过滤机械用于固液分离，属于非均相分离机械。 20. 纯碱生产中，蒸氨工序的主要作用是（ ） A. 将母液直接排放处理 B. 提高重碱的含水量 C. 生产副产品盐酸 D. 回收母液中的氨循环利用 【答案】D 【解析】回收工序对未反应的原料、溶剂、副产物等分别进行分离提纯、精制处理后加以回收利用；蒸氨将母液中的氨蒸出回收、循环使用，以降低原料消耗。 21. 乙酸（醋酸）的分子式是（ ） A. CH₂O B. C₂H₄O₂ C. CH₃COOH D. C₂H₆O 【答案】B 【解析】分子式C₂H₄O₂表示分子所含原子的种类及数目；实验式CH₂O仅表示所含各原子的最简单整数比，示性式CH₃COOH表示分子所具有官能团特性的化学式。 22. 固体催化剂中，用来抑制一些不希望出现的副反应、从而提高催化剂选择性的组分是（ ） A. 主催化剂 B. 助催化剂 C. 抑制剂 D. 载体 【答案】C 【解析】固体催化剂的主要构成：主催化剂对主反应具有催化活性；助催化剂单独存在时本身没有催化性能，但与活性组分配合能提高催化剂的活性、选择性和稳定性；抑制剂用来抑制一些不希望出现的副反应，从而提高催化剂的选择性；载体能对催化剂组分进行分散、承载、黏合、支持。 23. 两种以上原料参与反应时，原料配比对转化率影响很大。提高某种原料的配比，则该原料的转化率（ ） A. 一定下降 B. 一定上升 C. 保持不变 D. 先升后降 【答案】A 【解析】提高某种原料配比时，该原料的转化率一定下降；而提高某一种反应物的浓度，可达到提高另一种反应物之转化率的目的。 24. 识读外冷法乙醛氧化制醋酸的工艺流程示意图时，首先应明确的内容是（ ） A. 设备制造厂商 B. 管道安装日期 C. 操作工人数量 D. 原料、产品及流程走向 【答案】D 【解析】工艺流程示意图识读的主要内容有：了解生产的原料和产品；了解主要设备；了解原料到产品的变化过程。 25. 外冷法乙醛氧化制醋酸采用外循环冷却移出反应热，从三传角度看，冷却水与反应物料间的热量交换属于（ ） A. 动量传递 B. 热量传递 C. 质量传递 D. 化学传递 【答案】B 【解析】传热过程（热量传递）涉及传热的基本规律以及主要受这些基本规律支配的若干单元操作，例如蒸发、热交换等；外冷法通过换热器实现冷却水与反应物料间的热量传递。 26. 半水煤气（合成气）是合成氨的原料气，其主要可燃成分是（ ） A. 氮气和二氧化碳 B. 甲烷和乙烷 C. 氧气和水蒸气 D. 一氧化碳和氢气 【答案】D 【解析】煤的气化按气化剂的不同可以有四种产品：空气煤气、水煤气、混合煤气、半水煤气（合成气）；天然气转化为合成气（CO+H₂），合成气主要含一氧化碳和氢气，可加工制造合成氨等。 27. 半水煤气采用间歇法制取时，造气炉内交替通入空气和蒸汽。通入蒸汽与炽热碳层反应生成的煤气是（ ） A. 空气煤气 B. 水煤气 C. 混合煤气 D. 干馏煤气 【答案】B 【解析】煤的气化是煤、焦炭、半焦炭和气化剂在高温下转化成煤气的过程；间歇法制半水煤气时先通空气使碳燃烧放热，再通蒸汽与炽热碳层反应生成水煤气，两阶段交替进行。 28. 以天然气为代表的烃类原料经造气制取合成气，烃类造气的主要原料是（ ） A. 煤炭和石灰石 B. 食盐和空气混合物 C. 磷矿和硫铁矿 D. 天然气（甲烷）和水蒸气 【答案】D 【解析】天然气的主要成分是甲烷，其化工利用包括转化为合成气（CO+H₂），再继续加工制造合成氨、甲醇、高级醇等；烃类造气以天然气等烃类为原料与水蒸气反应制取合成气。 29. 烃类造气制合成气须在高温并借助催化剂条件下进行，选择工艺温度时主要考虑的因素是（ ） A. 原料的采购价格 B. 产品的包装规格 C. 反应速率与催化剂的耐热温度 D. 厂房的占地面积 【答案】C 【解析】温度对化工生产影响很大：升高温度可以加快化学反应的速率；催化剂的使用必须考虑到初始温度和耐热温度，高于催化剂的耐热温度，催化剂活性快速衰退，故选择工艺温度须兼顾反应速率与催化剂耐热温度。 30. 合成氨原料气脱硫方法中，干法脱硫的特点是（ ） A. 以固体脱硫剂脱除硫化物 B. 只能脱除二氧化碳 C. 不需要任何脱硫剂 D. 在电解槽中进行 【答案】A 【解析】原料气脱硫的方法分为湿法与干法，干法脱硫以固体脱硫剂脱除气体中的硫化物；原料气在进入变换、合成工序前必须脱硫，以防止硫化物使催化剂中毒。 31. 一氧化碳变换反应 CO+H₂O⇌CO₂+H₂ 为放热反应且反应前后气体分子数不变，为使变换反应向生成氢气的方向进行，适宜的工艺措施是（ ） A. 无限提高反应温度 B. 增大体系压力至100MPa以上 C. 通入大量惰性气体 D. 适当降低温度并采用催化剂 【答案】D 【解析】升高温度有利于吸热反应的进行，降低温度有利于放热反应的进行；一氧化碳变换是放热反应，降低温度有利于正反应进行，但温度过低反应速率慢，故生产中采用催化剂并在适宜温度下进行。该反应分子数不变，增大压力不影响平衡。 32. 脱除合成氨原料气中二氧化碳的常用方法是（ ） A. 溶液吸收法 B. 固体过滤法 C. 磁选分离法 D. 静电除尘法 【答案】A 【解析】脱除二氧化碳常用溶液吸收法，气体吸收属于传质过程（质量传递），涉及物质通过相界面迁移，例如气体的吸收、液体的蒸馏等。 33. 采用铜氨吸收法精制合成气后，含一氧化碳的铜氨溶液需再生后循环使用，再生工序的目的是（ ） A. 提高溶液的密度 B. 增加合成气的温度 C. 释放一氧化碳恢复吸收能力 D. 将氮气转化为氨 【答案】C 【解析】回收工序对未反应的原料、溶剂、添加剂、副产物等分别进行分离提纯、精制处理后加以回收利用；铜氨溶液吸收一氧化碳后经再生释放一氧化碳，恢复吸收能力，循环使用。 34. 在一定条件下，合成氨反应 N₂+3H₂⇌2NH₃ 达到化学平衡状态时，反应的实际状态是（ ） A. 反应完全停止 B. 只有正反应进行 C. 正逆反应速率相等 D. 只有逆反应进行 【答案】C 【解析】化学反应达到平衡，表面上该反应似乎停止，但实际上正、逆反应仍在进行，只是两反应速率相等，平衡具有动态性。 35. 某合成氨装置合成塔入口混合气中氮气为2000kg/h，反应后尾气中未反应的氮气为1400kg/h，则氮气的转化率为（ ） A. 20% B. 30% C. 50% D. 70% 【答案】B 【解析】转化率是参加反应的某种原料量占投入反应体系中该种原料总量的百分数，氮气的转化率=（2000-1400）/2000×100%=30%。 二、简答题（本题共4道小题，每题5分，共20分） 36. 裂解气深冷分离装置中设置有脱甲烷塔、乙烯塔、丙烯塔等精馏塔。请说明裂解气分离所依据的基本原理，并简述各塔的主要分离任务。 【答案】裂解气分离依据精馏原理，即利用液体混合物各组分的挥发度不同，进行多次部分汽化和部分冷凝，实现混合物分离；各塔按组分沸点（挥发度）的差异依次分离：脱甲烷塔主要脱除甲烷，乙烯塔分离出乙烯产品，丙烯塔分离出丙烯产品。 【解析】精馏塔利用液体混合物各组分的挥发度不同，进行多次部分汽化和部分冷凝，实现混合物分离。 37. 离子膜电解法生产烧碱的过程中，需要对哪些主要工艺参数进行控制？控制这些参数的目的是什么？ 【答案】需要控制的工艺参数主要包括温度、盐水的浓度、电流密度（电压）等；控制的目的是保证电解反应在适宜条件下进行，防止副反应加剧和离子交换膜受损，确保烧碱产品的质量与产量，实现安全、优质、高产、低耗的生产目标。 【解析】化工过程参数指表示物料状态及过程变化程度的参数，控制物料进入设备的状态以及变化的程度是生产装置能否顺利运行的关键；升高温度可加快反应速率，但温度过高会使副反应加剧、离子交换膜受损，故须严格控制。 38. 盐水吸氨是纯碱生产的重要工序。说明盐水吸氨的工艺目的，并分析吸氨时为何要控制适宜的温度。 【答案】盐水吸氨的工艺目的是使氨溶解于饱和食盐水中制成氨盐水，为碳酸化反应提供原料；吸氨时控制适宜温度，是因为氨气溶解于盐水属于放热的吸收过程，温度过高会使氨的溶解度降低、吸收效率下降，温度过低则吸收速率慢，故须控制在适宜范围，以保证吸收效果和后续碳酸化反应的正常进行。 【解析】传质过程（质量传递）涉及物质通过相界面迁移过程的基本规律，例如液体的蒸馏、气体的吸收、固体的干燥及结晶等；盐水吸氨是氨气溶解于盐水的吸收过程。 39. 氨的合成反应 N₂+3H₂⇌2NH₃ 达到平衡后，若增大体系压力、降低温度并移走生成的氨，平衡将如何移动？请运用化学平衡的性质加以说明。 【答案】①增大压力：合成氨是分子数减少的反应，增大压力有利于分子数减少的反应，平衡向生成氨的方向移动；②降低温度：合成氨是放热反应，降低温度有利于放热反应的进行，平衡向生成氨的方向移动；③移走生成的氨：降低了生成物的浓度，原有平衡被破坏并发生移动，平衡向正反应方向移动。生产中常利用平衡的可变性使平衡向有利于生产的方向移动，采取上述措施可提高氨的合成率。 【解析】增大压力，有利于分子数减少的反应；升高温度有利于吸热反应的进行、降低温度有利于放热反应的进行；平衡是暂时的，当条件发生变化时，原有的平衡状态被破坏并发生移动，直至在新的条件下建立新的平衡。 三、综合题（本题共1道小题，每题10分，共10分） 40. 某工厂采用离子膜电解法生产烧碱，工艺流程为：原盐→溶盐→盐水精制（净化、二次净化）→离子膜电解→碱液蒸发。请回答：（1）写出电解食盐水溶液的主要产物，并说明阳极、阴极分别得到什么气体。（2）盐水进入电解槽前为何必须进行精制？（3）离子膜电解槽中离子交换膜的作用是什么？（4）从节能降耗角度，该流程的碱液蒸发、氯气处理等环节可采取哪些措施？ 【答案】（1）电解食盐水溶液生产烧碱、氯气、氢气，阳极得到氯气、阴极得到氢气，阴极区同时生成烧碱；（2）盐水精制可除去钙镁等杂质，使盐水达到反应所需的状态和规格，保证电解正常进行和产品烧碱的质量；（3）离子交换膜将阳极室与阴极室隔开，防止阳极产物（氯气）与阴极产物（氢气、烧碱）混合，保证电解正常进行；（4）可采取的措施有：选择合适的工艺参数和操作条件、注意物料的循环使用、采用高效的蒸发设备、加强设备维护和巡回检查避免物料的跑冒滴漏、规范生产管理和操作责任等节能降耗措施。 【解析】盐矿的加工途径为电解食盐水溶液生产烧碱、氯气、氢气；固体盐制备烧碱的工艺流程为溶盐器→净化系统→二次净化→离子交换膜电解槽→蒸发器，电解槽分别导出氯气、氢气；原、辅料预处理使初始原料达到反应所需要的状态和规格；节能降耗措施包括选择合适的工艺参数和操作条件、注意物料的循环使用、加强设备维护和巡回检查避免和减少跑冒滴漏等。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $