《化学工艺》（化工版 第三版）期末复习卷（三）山东省（原卷版+解析版）

《化学工艺》（化工版 第三版） 期末复习卷（三） 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. 烃类热裂解过程中，大分子烃类在高温下发生分解，其主要产物是（ ） A. 汽油、柴油等油品 B. 焦炭和煤焦油 C. 乙烯、丙烯等低级烯烃 D. 甲醇和乙醇 2. 烃类热裂解是吸热反应，根据温度对化学平衡的影响规律，升高温度有利于（ ） A. 放热反应的进行，减少裂解 B. 催化剂活性的恢复 C. 吸热反应的进行，提高裂解深度 D. 产物的冷凝分离 3. 乙烯经聚合反应可生成聚乙烯塑料，从化学反应类型看，乙烯的聚合属于（ ） A. 分解反应 B. 聚合反应 C. 置换反应 D. 复分解反应 4. 裂解气在深冷分离前必须脱水干燥，否则水在低温下结冰会堵塞设备和管道，裂解气脱水常用的单元操作是（ ） A. 过滤 B. 沉降 C. 搅拌 D. 干燥 5. 裂解气深冷分离采用低温精馏，精馏塔内进行的主要过程是（ ） A. 多次部分汽化和部分冷凝 B. 一次加热使全部组分汽化 C. 固体颗粒的沉降分离 D. 催化剂床层上的化学反应 6. 裂解气深冷分离中各精馏塔须严格控制操作条件，从化工生产角度看，控制工艺参数的目的是（ ） A. 减少操作工人的数量 B. 保证分离效果与产品回收率 C. 提高原料的采购价格 D. 缩短设备的使用寿命 7. 裂解气分离系统的冷却水循环使用可节约大量水资源，冷却水在化工生产中的作用是（ ） A. 作为化学反应的原料 B. 提高产品的浓度 C. 移出生产过程中的热量 D. 代替催化剂的使用 8. 电解食盐水溶液生产的烧碱，属于无机化工产品中的（ ） A. 三酸两碱之一 B. 基本有机化工产品 C. 高分子化工产品 D. 精细化工产品 9. 烧碱生产中，离子膜法电解采用的核心部件是（ ） A. 蒸发器 B. 溶盐器 C. 脱氯器 D. 离子交换膜 10. 离子交换膜需在电解槽中长期稳定运行，故对其性能的基本要求是（ ） A. 能溶解于食盐水 B. 具有选择透过性和耐腐蚀性 C. 导电性越差越好 D. 越薄越易破损越好 11. 离子膜电解过程中，电解液温度过高会对生产造成的不利影响是（ ） A. 加剧副反应并损害离子交换膜 B. 提高烧碱的纯度 C. 加快食盐的溶解 D. 降低电解的电耗 12. 离子膜电解中，电解液的浓度（氯化钠含量）是重要过程参数。增大反应物浓度对化学反应速率的影响是（ ） A. 会使反应速率降低 B. 一般情况下会加快反应速率 C. 对反应速率没有影响 D. 只影响平衡不影响速率 13. 离子膜电解产生的稀烧碱液经蒸发器蒸发浓缩制得液体烧碱，蒸发器属于化工设备中的（ ） A. 静设备 B. 动设备 C. 流体输送机械 D. 搅拌机械 14. 纯碱生产中，石灰石煅烧所得生石灰加水消化后制成的产物是（ ） A. 熟石灰（氢氧化钙） B. 纯碱（碳酸钠） C. 小苏打（碳酸氢钠） D. 烧碱（氢氧化钠） 15. 盐水精制的目的是除去粗盐水中的钙镁离子，其常用方法可概括为（ ） A. 电解法和蒸馏法 B. 裂解法和重整法 C. 吸附法和离子交换法 D. 化学法和物理法 16. 饱和食盐水经吸氨制成氨盐水后，与饱和食盐水相比，其主要区别是（ ） A. 不再含有氯化钠 B. 溶液呈中性 C. 溶解氨气后碱性增强 D. 不能吸收二氧化碳 17. 氨盐水碳酸化时，在碳化塔内被氨盐水吸收的气体是（ ） A. 氧气 B. 氮气 C. 氢气 D. 二氧化碳 18. 碳化塔内氨盐水吸收二氧化碳并结晶析出碳酸氢钠，该过程涉及的主要单元操作类型是（ ） A. 气体吸收与结晶 B. 蒸馏与干燥 C. 过滤与蒸发 D. 萃取与搅拌 19. 纯碱生产中，重碱（碳酸氢钠）经煅烧分解制得纯碱，该煅烧过程属于（ ） A. 物理变化 B. 化学反应 C. 物料输送 D. 机械加工 20. 蒸氨过程中，为使母液中的氨充分蒸出回收，通常采取的措施是（ ） A. 降低母液温度 B. 加大母液排放 C. 加热并通入蒸汽汽提 D. 加入大量食盐 21. 乙酸的实验式（最简式）是（ ） A. CH₂O B. C₂H₄O₂ C. CH₃COOH D. C₂H₆O 22. 固体催化剂中，对主反应具有催化活性的主要物质是（ ） A. 主催化剂 B. 助催化剂 C. 抑制剂 D. 载体 23. 乙醛氧化制醋酸为放热反应，生产中必须严格控制氧化温度，温度过高会导致（ ） A. 反应速率降低 B. 催化剂活性提高 C. 副反应加剧，醋酸收率下降 D. 乙醛转化率提高 24. 工艺流程框图以方框表示化工单元操作和单元反应过程，以箭头表示物料流向，其表达特点是（ ） A. 用实际设备照片表示设备 B. 用三维模型表示装置 C. 用表格数据表示产量 D. 用方框和箭头表示生产过程 25. 外冷法乙醛氧化制醋酸中，反应物料经泵送至外置冷却器冷却后再返回反应器，设置外循环冷却系统的直接目的是（ ） A. 增加反应器的容积 B. 及时移出反应热，控制反应温度 C. 提高乙醛的浓度 D. 减少催化剂的用量 26. 煤的气化产品按气化剂不同分为四种，与半水煤气同属煤气化产品的还有（ ） A. 焦炉气、煤焦油、焦炭 B. 天然气、石油气、页岩气 C. 空气煤气、水煤气、混合煤气 D. 乙炔、炭黑、合成气 27. 间歇法制半水煤气时，空气与蒸汽分阶段交替送入造气炉，这种操作方式属于（ ） A. 连续操作 B. 半连续操作 C. 恒温操作 D. 间歇操作 28. 天然气（甲烷）与水蒸气在高温下转化制取合成气，该过程属于（ ） A. 物理变化 B. 化学反应 C. 机械加工 D. 物料输送 29. 烃类造气的主要设备是转化炉，转化炉中进行的烃类与水蒸气的反应，从化工生产角度看属于（ ） A. 化学反应工序 B. 物理工序 C. 输送工序 D. 分离工序 30. 原料气脱硫方法中，ADA 法属于湿法脱硫，其脱硫过程通常在（ ） A. 电解槽内进行 B. 裂解炉内进行 C. 吸收塔内进行 D. 精馏塔内进行 31. 一氧化碳变换采用铁铬系催化剂，生产中须严格控制变换温度，温度过高会使（ ） A. 反应速率降低 B. 氢气产量增加 C. 二氧化碳分解 D. 催化剂衰退且平衡逆向移动 32. 用溶液吸收法脱除二氧化碳后，吸收剂需再生循环使用，这体现了化工生产的（ ） A. 连续操作方式 B. 回收利用与循环经济理念 C. 质量守恒定律 D. 能量守恒定律 33. 铜氨吸收法利用铜氨溶液吸收少量一氧化碳，其依据的基本原理是（ ） A. 各组分挥发度的差异 B. 气体在液体中溶解度的差异 C. 各组分密度的差异 D. 各组分磁性的差异 34. 合成氨反应达到平衡后，若改变温度、压力等条件，原有平衡会被破坏并发生移动，这体现了化学平衡的（ ） A. 静止性 B. 动态性 C. 相对性 D. 可变性 35. 合成氨生产中，合成塔入口处氮气为1500kg/h、氢气为4500kg/h（符合化学计量比），反应后测得未反应的氮气为1200kg/h，则氮气的转化率为（ ） A. 15% B. 30% C. 25% D. 20% 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的脱甲烷塔、乙烯塔等精馏塔对操作条件要求很高。请说明深冷分离中精馏操作的主要特点，并指出其分离依据。 37. 与隔膜法电解相比，离子膜法电解制烧碱具有哪些突出优点？ 38. 盐水吸氨的工艺条件主要包括温度、氨气浓度等。请说明选择吸氨工艺条件时需要考虑的主要因素。 39. 合成氨生产中常采用高压，并将未反应的氮气、氢气循环使用。请说明采用高压和循环操作的原因。 三、综合题（本题共1道小题，每题10分，共10分） 40. 某纯碱厂采用氨碱法生产纯碱，主要工序为：石灰石煅烧→石灰乳制备→盐水精制→盐水氨化→盐水碳酸化→重碱过滤→重碱煅烧→蒸氨。请回答：（1）石灰石煅烧的目的是什么？（2）盐水精制的目的是什么？（3）盐水氨化与盐水碳酸化的作用分别是什么？（4）重碱过滤、煅烧后得到的产物是什么？蒸氨工序的作用是什么？ 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（三） 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. 烃类热裂解过程中，大分子烃类在高温下发生分解，其主要产物是（ ） A. 汽油、柴油等油品 B. 焦炭和煤焦油 C. 乙烯、丙烯等低级烯烃 D. 甲醇和乙醇 【答案】C 【解析】热裂解的目的主要是生产低级烯烃，如乙烯、丙烯等；汽油、柴油等油品由石油炼制（常减压蒸馏、催化裂化等）获得，煤焦油来自煤的焦化。 2. 烃类热裂解是吸热反应，根据温度对化学平衡的影响规律，升高温度有利于（ ） A. 放热反应的进行，减少裂解 B. 催化剂活性的恢复 C. 吸热反应的进行，提高裂解深度 D. 产物的冷凝分离 【答案】C 【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；烃类热裂解是吸热反应，升高温度有利于裂解反应向生成烯烃的方向进行。 3. 乙烯经聚合反应可生成聚乙烯塑料，从化学反应类型看，乙烯的聚合属于（ ） A. 分解反应 B. 聚合反应 C. 置换反应 D. 复分解反应 【答案】B 【解析】化学反应的种类很多，主要有化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应、聚合反应、加成反应等；乙烯聚合生成聚乙烯属于聚合反应，管式反应器也广泛应用于乙烯聚合等化工生产。 4. 裂解气在深冷分离前必须脱水干燥，否则水在低温下结冰会堵塞设备和管道，裂解气脱水常用的单元操作是（ ） A. 过滤 B. 沉降 C. 搅拌 D. 干燥 【答案】D 【解析】传质过程（质量传递）例如液体的蒸馏、气体的吸收、固体的干燥及结晶等；裂解气深冷分离前须脱水干燥，防止低温下水结冰堵塞设备和管道。 5. 裂解气深冷分离采用低温精馏，精馏塔内进行的主要过程是（ ） A. 多次部分汽化和部分冷凝 B. 一次加热使全部组分汽化 C. 固体颗粒的沉降分离 D. 催化剂床层上的化学反应 【答案】A 【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；裂解气深冷分离正是通过低温精馏逐级分离各组分。 6. 裂解气深冷分离中各精馏塔须严格控制操作条件，从化工生产角度看，控制工艺参数的目的是（ ） A. 减少操作工人的数量 B. 保证分离效果与产品回收率 C. 提高原料的采购价格 D. 缩短设备的使用寿命 【答案】B 【解析】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；脱甲烷塔、乙烯塔、丙烯塔严格控制温度、压力等操作条件，以保证分离效果和乙烯回收率。 7. 裂解气分离系统的冷却水循环使用可节约大量水资源，冷却水在化工生产中的作用是（ ） A. 作为化学反应的原料 B. 提高产品的浓度 C. 移出生产过程中的热量 D. 代替催化剂的使用 【答案】C 【解析】化工生产需要大量的水、电、汽、气、冷等动力资源维持运行；冷却水是常用的冷源，用于移出生产过程中的热量，冷源种类包括循环冷却水、低温水、冷冻盐水等。 8. 电解食盐水溶液生产的烧碱，属于无机化工产品中的（ ） A. 三酸两碱之一 B. 基本有机化工产品 C. 高分子化工产品 D. 精细化工产品 【答案】A 【解析】无机化工主要产品中的无机酸、碱与化学肥料，主要是三酸两碱：硫酸、盐酸、硝酸；烧碱、纯碱；烧碱属于三酸两碱之一。 9. 烧碱生产中，离子膜法电解采用的核心部件是（ ） A. 蒸发器 B. 溶盐器 C. 脱氯器 D. 离子交换膜 【答案】D 【解析】离子膜法采用离子交换膜电解槽；固体盐制备烧碱的工艺流程中，离子交换膜电解槽分别导出氯气、氢气，蒸发器用于浓缩烧碱液，溶盐器用于溶解固体盐。 10. 离子交换膜需在电解槽中长期稳定运行，故对其性能的基本要求是（ ） A. 能溶解于食盐水 B. 具有选择透过性和耐腐蚀性 C. 导电性越差越好 D. 越薄越易破损越好 【答案】B 【解析】离子交换膜用于离子膜电解槽中，将阳极室与阴极室隔开，须具有良好的选择透过性和耐腐蚀性，以保证电解正常进行、长期稳定运行并防止产物混合。 11. 离子膜电解过程中，电解液温度过高会对生产造成的不利影响是（ ） A. 加剧副反应并损害离子交换膜 B. 提高烧碱的纯度 C. 加快食盐的溶解 D. 降低电解的电耗 【答案】A 【解析】升高温度可以加快化学反应的速率，无论主、副反应皆可；电解温度过高会使副反应加剧，并损害离子交换膜，故生产中必须严格控制电解温度。 12. 离子膜电解中，电解液的浓度（氯化钠含量）是重要过程参数。增大反应物浓度对化学反应速率的影响是（ ） A. 会使反应速率降低 B. 一般情况下会加快反应速率 C. 对反应速率没有影响 D. 只影响平衡不影响速率 【答案】B 【解析】一般情况下，增大某反应物浓度，则加快了反应速率；原料配比的变化还会影响化学平衡与转化率，故生产中须控制适宜的盐水浓度。 13. 离子膜电解产生的稀烧碱液经蒸发器蒸发浓缩制得液体烧碱，蒸发器属于化工设备中的（ ） A. 静设备 B. 动设备 C. 流体输送机械 D. 搅拌机械 【答案】A 【解析】静设备是指不含转动部件（机构）的设备，包括各种容器、反应器、分离设备、塔器、换热设备、结晶设备、贮存设备、蒸发器、电解槽等；蒸发器属于静设备。 14. 纯碱生产中，石灰石煅烧所得生石灰加水消化后制成的产物是（ ） A. 熟石灰（氢氧化钙） B. 纯碱（碳酸钠） C. 小苏打（碳酸氢钠） D. 烧碱（氢氧化钠） 【答案】A 【解析】生石灰（氧化钙）与水反应生成熟石灰（氢氧化钙），即石灰乳；石灰乳用于盐水精制等工序，是纯碱生产的重要辅料。 15. 盐水精制的目的是除去粗盐水中的钙镁离子，其常用方法可概括为（ ） A. 电解法和蒸馏法 B. 裂解法和重整法 C. 吸附法和离子交换法 D. 化学法和物理法 【答案】D 【解析】盐水精制属原辅料预处理，使盐水达到反应所需的状态和规格；常用方法为化学法（加石灰乳、纯碱等使钙镁离子生成沉淀）与物理法（澄清、过滤）相结合。 16. 饱和食盐水经吸氨制成氨盐水后，与饱和食盐水相比，其主要区别是（ ） A. 不再含有氯化钠 B. 溶液呈中性 C. 溶解氨气后碱性增强 D. 不能吸收二氧化碳 【答案】C 【解析】盐水吸氨是氨气溶解于盐水的吸收过程，氨溶于水呈碱性，氨盐水碱性增强，为碳酸化反应提供了氨源。 17. 氨盐水碳酸化时，在碳化塔内被氨盐水吸收的气体是（ ） A. 氧气 B. 氮气 C. 氢气 D. 二氧化碳 【答案】D 【解析】氨盐水碳酸化时，二氧化碳气体在碳化塔内被吸收并与氨盐水反应生成碳酸氢钠；塔设备是实现气相和液相之间传质的设备。 18. 碳化塔内氨盐水吸收二氧化碳并结晶析出碳酸氢钠，该过程涉及的主要单元操作类型是（ ） A. 气体吸收与结晶 B. 蒸馏与干燥 C. 过滤与蒸发 D. 萃取与搅拌 【答案】A 【解析】传质过程（质量传递）例如液体的蒸馏、气体的吸收、固体的干燥及结晶等；碳化塔中二氧化碳被氨盐水吸收，同时碳酸氢钠结晶析出，涉及吸收与结晶。 19. 纯碱生产中，重碱（碳酸氢钠）经煅烧分解制得纯碱，该煅烧过程属于（ ） A. 物理变化 B. 化学反应 C. 物料输送 D. 机械加工 【答案】B 【解析】重碱煅烧时碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，生成了新的物质，属于化学反应（分解反应）；化学反应的种类包括分解反应等。 20. 蒸氨过程中，为使母液中的氨充分蒸出回收，通常采取的措施是（ ） A. 降低母液温度 B. 加大母液排放 C. 加热并通入蒸汽汽提 D. 加入大量食盐 【答案】C 【解析】蒸氨通过加热使母液中的氨汽化逸出，通入蒸汽可促进氨的蒸出；回收工序对未反应的原料、溶剂等分别进行分离提纯、精制处理后加以回收利用。 21. 乙酸的实验式（最简式）是（ ） A. CH₂O B. C₂H₄O₂ C. CH₃COOH D. C₂H₆O 【答案】A 【解析】实验式CH₂O仅表示所含各原子的最简单整数比；分子式C₂H₄O₂表示分子所含原子的种类及数目，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，对主反应具有催化活性的主要物质是（ ） A. 主催化剂 B. 助催化剂 C. 抑制剂 D. 载体 【答案】A 【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；抑制剂抑制副反应；载体对催化剂组分进行分散、承载、黏合、支持。 23. 乙醛氧化制醋酸为放热反应，生产中必须严格控制氧化温度，温度过高会导致（ ） A. 反应速率降低 B. 催化剂活性提高 C. 副反应加剧，醋酸收率下降 D. 乙醛转化率提高 【答案】C 【解析】升高温度可以加快化学反应的速率，无论主、副反应皆可；氧化温度过高会使副反应加剧、选择性下降、醋酸收率降低，故生产中须严格控制温度。 24. 工艺流程框图以方框表示化工单元操作和单元反应过程，以箭头表示物料流向，其表达特点是（ ） A. 用实际设备照片表示设备 B. 用三维模型表示装置 C. 用表格数据表示产量 D. 用方框和箭头表示生产过程 【答案】D 【解析】流程框图以方框形式分别表示化工单元操作和单元反应过程，以箭头表示物料和载能介质的流向，并辅以必要的文字说明。 25. 外冷法乙醛氧化制醋酸中，反应物料经泵送至外置冷却器冷却后再返回反应器，设置外循环冷却系统的直接目的是（ ） A. 增加反应器的容积 B. 及时移出反应热，控制反应温度 C. 提高乙醛的浓度 D. 减少催化剂的用量 【答案】B 【解析】化学变化伴随着能量的变化，乙醛氧化为放热反应，须及时移出反应热以控制温度；外冷法通过外循环冷却系统移热，防止温度过高加剧副反应。 26. 煤的气化产品按气化剂不同分为四种，与半水煤气同属煤气化产品的还有（ ） A. 焦炉气、煤焦油、焦炭 B. 天然气、石油气、页岩气 C. 空气煤气、水煤气、混合煤气 D. 乙炔、炭黑、合成气 【答案】C 【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）；焦炉气、煤焦油、焦炭是煤焦化（炼焦）的产品。 27. 间歇法制半水煤气时，空气与蒸汽分阶段交替送入造气炉，这种操作方式属于（ ） A. 连续操作 B. 半连续操作 C. 恒温操作 D. 间歇操作 【答案】D 【解析】将原料按比例一次性全部投入设备，直至反应结束后停止反应并取出全部产物，设备清洁后进行下一批次的操作为间歇操作；间歇法制半水煤气空气与蒸汽交替进行，属间歇操作。 28. 天然气（甲烷）与水蒸气在高温下转化制取合成气，该过程属于（ ） A. 物理变化 B. 化学反应 C. 机械加工 D. 物料输送 【答案】B 【解析】天然气转化为合成气（CO+H₂）生成了新的物质，属于化学反应过程；合成气再继续加工制造合成氨、甲醇、高级醇等。 29. 烃类造气的主要设备是转化炉，转化炉中进行的烃类与水蒸气的反应，从化工生产角度看属于（ ） A. 化学反应工序 B. 物理工序 C. 输送工序 D. 分离工序 【答案】A 【解析】化学工序（单元反应）由单元反应组合而成；烃类造气使甲烷与水蒸气反应生成合成气，属于化学反应工序，是化工生产过程的核心环节。 30. 原料气脱硫方法中，ADA 法属于湿法脱硫，其脱硫过程通常在（ ） A. 电解槽内进行 B. 裂解炉内进行 C. 吸收塔内进行 D. 精馏塔内进行 【答案】C 【解析】湿法脱硫以溶液吸收气体中的硫化物，属气体吸收过程（质量传递），在吸收塔内进行；原料气在进入变换、合成工序前必须脱硫，防止硫化物使催化剂中毒。 31. 一氧化碳变换采用铁铬系催化剂，生产中须严格控制变换温度，温度过高会使（ ） A. 反应速率降低 B. 氢气产量增加 C. 二氧化碳分解 D. 催化剂衰退且平衡逆向移动 【答案】D 【解析】高于催化剂的耐热温度，催化剂活性快速衰退；一氧化碳变换是放热反应，升高温度有利于吸热反应的进行，使平衡向逆反应方向移动，故生产中须严格控制变换温度。 32. 用溶液吸收法脱除二氧化碳后，吸收剂需再生循环使用，这体现了化工生产的（ ） A. 连续操作方式 B. 回收利用与循环经济理念 C. 质量守恒定律 D. 能量守恒定律 【答案】B 【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；吸收剂再生循环使用减少了物料消耗，体现回收利用与循环经济理念。 33. 铜氨吸收法利用铜氨溶液吸收少量一氧化碳，其依据的基本原理是（ ） A. 各组分挥发度的差异 B. 气体在液体中溶解度的差异 C. 各组分密度的差异 D. 各组分磁性的差异 【答案】B 【解析】吸收利用气体混合物在液体吸收剂中溶解度的不同，使易溶的组分溶于吸收剂中并与其他组分分离；铜氨吸收法即利用一氧化碳在铜氨溶液中的吸收被脱除，实现原料气深度净化。 34. 合成氨反应达到平衡后，若改变温度、压力等条件，原有平衡会被破坏并发生移动，这体现了化学平衡的（ ） A. 静止性 B. 动态性 C. 相对性 D. 可变性 【答案】D 【解析】化学平衡具有动态性（正逆反应仍在进行、速率相等）、相对性（条件变化平衡被破坏）和可变性（平衡是暂时的，条件变化时被破坏并发生移动）；条件改变平衡发生移动体现可变性。 35. 合成氨生产中，合成塔入口处氮气为1500kg/h、氢气为4500kg/h（符合化学计量比），反应后测得未反应的氮气为1200kg/h，则氮气的转化率为（ ） A. 15% B. 30% C. 25% D. 20% 【答案】D 【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=（1500-1200）/1500×100%=20%。 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的脱甲烷塔、乙烯塔等精馏塔对操作条件要求很高。请说明深冷分离中精馏操作的主要特点，并指出其分离依据。 【答案】深冷分离在低温条件下进行精馏操作，其特点是通过多次部分汽化和部分冷凝实现组分分离；分离依据是液体混合物各组分的挥发度（沸点）不同。裂解气经深冷分离依次得到甲烷、乙烯、丙烯等组分。 【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. 与隔膜法电解相比，离子膜法电解制烧碱具有哪些突出优点？ 【答案】离子膜法电解制烧碱的主要优点：离子交换膜选择透过性能好，产品烧碱纯度高、浓度大；电解槽阳极室与阴极室分隔良好，产品氯气、氢气纯度高，运行安全可靠；生产过程中不使用石棉、汞等有害材料，环境污染小；工艺流程短、设备紧凑，能耗较低，易于实现自动化控制。 【解析】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；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。 38. 盐水吸氨的工艺条件主要包括温度、氨气浓度等。请说明选择吸氨工艺条件时需要考虑的主要因素。 【答案】选择吸氨工艺条件需考虑：①温度——氨溶解于盐水为放热过程，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，须选择适宜温度；②氨气浓度与流速——适当增大氨气分压、加强气液接触，可提高吸收速率；③还要考虑后续碳酸化反应对氨盐水中氨浓度的要求，保证氨盐水满足碳酸化工序的需要。 【解析】传质过程（质量传递）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. 合成氨生产中常采用高压，并将未反应的氮气、氢气循环使用。请说明采用高压和循环操作的原因。 【答案】①采用高压：合成氨反应是分子数减少的可逆反应，增大压力有利于分子数减少的反应，提高压力可使平衡向生成氨的方向移动，提高氨的合成率；②循环操作：由于化学平衡的限制，合成氨单程转化率较低，将未反应的氮气、氢气分离后循环返回合成塔重新参加反应，可提高原料利用率、减少原料消耗，符合回收利用与循环经济理念。 【解析】增大压力，有利于分子数减少的反应；回收工序对未反应的原料、溶剂等分别进行分离提纯、精制处理后加以回收利用。 三、综合题（本题共1道小题，每题10分，共10分） 40. 某纯碱厂采用氨碱法生产纯碱，主要工序为：石灰石煅烧→石灰乳制备→盐水精制→盐水氨化→盐水碳酸化→重碱过滤→重碱煅烧→蒸氨。请回答：（1）石灰石煅烧的目的是什么？（2）盐水精制的目的是什么？（3）盐水氨化与盐水碳酸化的作用分别是什么？（4）重碱过滤、煅烧后得到的产物是什么？蒸氨工序的作用是什么？ 【答案】（1）石灰石煅烧分解生成生石灰和二氧化碳，生石灰经消化制成石灰乳供盐水精制用，二氧化碳供碳酸化工序用；（2）盐水精制除去粗盐水中的钙镁等杂质，使盐水达到反应所需的状态和规格；（3）盐水氨化使氨溶解于盐水制成氨盐水，为碳酸化提供氨源；盐水碳酸化使氨盐水吸收二氧化碳生成碳酸氢钠（重碱）；（4）重碱过滤脱液后经煅烧分解制得纯碱，同时放出二氧化碳（可回收利用）；蒸氨工序将母液中的氨蒸出回收、循环利用。 【解析】化工生产过程一般由原料预处理、化学反应、产物分离三个基本环节组成；盐水吸氨、吸收二氧化碳属传质（吸收）过程，碳酸化、煅烧属化学反应（分解）过程，过滤属动量传递过程；回收工序对未反应的原料、溶剂等分离提纯后加以回收利用。 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 $