《化学工艺》（化工版 第三版）期末复习卷（五）山东省（原卷版+解析版）

《化学工艺》（化工版 第三版） 期末复习卷（五） 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. 石油加工分为一次加工、二次加工和三次加工，热裂解属于（ ） A. 油品调和环节 B. 常减压蒸馏环节 C. 三次加工环节 D. 一次加工环节 2. 管式反应器是烃类热裂解的核心设备，从设备分类角度看，它属于（ ） A. 动设备 B. 静设备 C. 流体输送机械 D. 搅拌机械 3. 乙烯被称为石化工业之母，其主要原因是乙烯是（ ） A. 基本有机原料，多数化工产品由其衍生 B. 石油炼制的主要燃料 C. 天然气的唯一组成成分 D. 无机化工生产的核心产品 4. 裂解气中的乙炔若不脱除会影响乙烯产品质量，脱除乙炔属于裂解气净化步骤中的（ ） A. 酸性气体脱除 B. 脱水处理 C. 压缩处理 D. 脱炔处理 5. 裂解气深冷分离需在低温下进行，其操作温度通常（ ） A. 在0℃以上 B. 在100℃以上 C. 在-100℃以下 D. 与常温环境相同 6. 裂解气分离中，脱甲烷塔在适当加压条件下操作，其主要作用是（ ） A. 保证分离效果与产品纯度 B. 降低塔的能耗 C. 减少塔板数量 D. 提高冷却水温度 7. 裂解气分离系统中采用热泵系统回收利用低温位能量，从节能降耗角度看，这属于（ ） A. 加强设备维护，避免跑冒滴漏 B. 合理利用能量，优化操作条件 C. 采用性能优良的催化剂 D. 规范生产管理和操作责任 8. 电解食盐水溶液生产烧碱的同时，副产的气体产物是（ ） A. 氯气和氢气 B. 氧气和氮气 C. 一氧化碳和二氧化碳 D. 二氧化硫和硫化氢 9. 烧碱生产的隔膜法中，用于隔离阳极室与阴极室、防止产物混合的主要材料是（ ） A. 离子交换膜 B. 多孔陶瓷板 C. 玻璃纤维布 D. 石棉隔膜 10. 离子交换膜长期接触强碱、氯气等介质，故要求其具有良好的（ ） A. 溶解性和挥发性 B. 化学稳定性 C. 可燃性和易燃性 D. 导电性和磁性 11. 离子膜电解时，电解液温度须稳定在适宜范围，这是因为温度直接影响（ ） A. 食盐的采购价格 B. 盐矿的地质储量 C. 反应速率和电解液的电导率 D. 蒸发器的规格尺寸 12. 离子膜电解前，盐水必须经过净化、二次净化除去钙镁等杂质，其主要原因是（ ） A. 提高食盐的溶解度 B. 加快盐水的蒸发浓缩 C. 防止杂质沉积损害离子膜 D. 降低电解液的操作温度 13. 离子膜法生产中，氯气经冷却加压液化为液氯，氯气液化的主要目的是（ ） A. 提高氯气的纯度 B. 生成次氯酸产品 C. 制取漂白粉原料 D. 便于贮存和运输 14. 石灰石煅烧分解需在高温下进行，其煅烧所用设备是（ ） A. 合成塔 B. 电解槽 C. 精馏塔 D. 石灰窑 15. 盐水精制的一般流程是：先加入药剂使钙镁离子生成沉淀，再经下列哪种方法除去沉淀（ ） A. 电解、分解 B. 蒸馏、冷凝 C. 结晶、干燥 D. 澄清、过滤 16. 盐水吸氨在吸收塔内进行，氨气溶解于盐水的过程，从三传角度看属于（ ） A. 热量传递 B. 质量传递 C. 动量传递 D. 化学传递 17. 氨盐水碳酸化是放热反应，碳化塔需及时冷却，否则温度过高会使碳酸氢钠（ ） A. 溶解度增大、结晶恶化 B. 纯度自动提高 C. 产量大幅增加 D. 结晶更加良好 18. 氨盐水碳酸化所需的二氧化碳气体，主要来源于（ ） A. 空气分离装置 B. 石灰石煅烧 C. 电解食盐水 D. 天然气裂解 19. 真空过滤机过滤重碱悬浮液时，过滤的推动力是（ ） A. 物料的自身重力 B. 高速旋转的离心力 C. 强磁场的磁力 D. 滤布两侧的压力差 20. 纯碱生产中，用于加热母液、使氨蒸出回收的工序设备是（ ） A. 煅烧炉 B. 碳化塔 C. 蒸氨塔 D. 真空过滤机 21. 按照化工产品的分类，乙酸属于（ ） A. 无机化工产品 B. 有机化工产品 C. 高分子化工产品 D. 基本有机化工产品 22. 催化剂又称触媒，乙醛氧化制醋酸所用催化剂的作用是（ ） A. 加快氧化反应速率，提高生产效率 B. 参加反应并被逐渐消耗 C. 改变反应的平衡常数 D. 降低乙醛的转化率 23. 乙醛氧化生产醋酸时，若氧气供给不足，造成的主要影响是（ ） A. 反应温度自动升高 B. 乙醛氧化不完全，醋酸收率降低 C. 催化剂用量自动增加 D. 副反应完全消失 24. 物料流程图（PFD）除表示工艺流程外，还标注物料名称、数量等参数，其主要作用是（ ） A. 指导生产操作与物料平衡计算 B. 表示设备内部零件结构 C. 表示管道安装尺寸 D. 表示厂房平面布置 25. 外冷法乙醛氧化制醋酸流程中，用于移出反应热、控制反应温度的设备是（ ） A. 精馏塔设备 B. 冷却器（换热器） C. 吸收塔设备 D. 煤气造气炉 26. 煤的气化是煤、焦炭和气化剂在高温下转化成煤气的过程，其转化温度通常为（ ） A. 100～200℃ B. 0～100℃ C. 在室温以下 D. 900～1300℃ 27. 间歇法制半水煤气与连续法相比，其主要缺点是（ ） A. 产品质量更加稳定 B. 生产能力大、效率高 C. 设备利用率低、非生产时间多 D. 自动化程度很高 28. 以天然气为原料的合成氨生产，其制取合成气的造气方法属于（ ） A. 固体燃料造气 B. 焦化造气 C. 电解造气 D. 烃类造气 29. 在烃类蒸汽转化制取合成气的生产中，催化剂的主要作用是（ ） A. 加快转化反应速率 B. 提高原料的采购成本 C. 降低合成气纯度 D. 增加蒸汽的用量 30. 合成氨原料气脱硫方法按脱硫剂形态的不同，可分为（ ） A. 电解法和蒸馏法 B. 湿法与干法 C. 裂解法与重整法 D. 过滤法与沉降法 31. 一氧化碳变换反应为加快反应速率，生产中使用的催化剂是（ ） A. 铂金属催化剂 B. 锌类催化剂 C. 镍基催化剂 D. 铁铬系催化剂 32. 合成氨流程中，脱除二氧化碳工序安排在变换工序之后，其原因是（ ） A. 变换生成的二氧化碳在此工序统一脱除 B. 脱碳必须在氨合成之后进行 C. 脱碳可以代替变换工序 D. 脱碳与变换的顺序没有关系 33. 铜氨吸收法（铜洗）工序在合成氨流程中通常安排在（ ） A. 煤气化之前 B. 一氧化碳变换之前 C. 脱碳之后、氨合成之前 D. 原料气脱硫之前 34. 当合成氨反应条件发生变化时，平衡状态被破坏、平衡变为不平衡，这体现了化学平衡的（ ） A. 相对性 B. 动态性 C. 静止性 D. 永久性 35. 合成氨装置中，合成塔入口的氮气量为2500kg/h，反应后尾气中未反应的氮气为1750kg/h，则氮气的转化率为（ ） A. 20% B. 25% C. 30% D. 35% 二、简答题（本题共4道小题，每题5分，共20分） 36. 裂解气深冷分离后可得到哪些主要产品？说明分离所依据的基本原理。 37. 简述离子膜电解的基本原理，并说明离子交换膜在电解过程中的作用。 38. 氨盐水与饱和食盐水相比具有哪些特点？这些特点对后续碳酸化有何意义？ 39. 以煤为原料的合成氨生产通常包括哪些主要工序？各工序的主要作用是什么？ 三、综合题（本题共1道小题，每题10分，共10分） 40. 某合成氨厂以煤为原料，工艺流程为：煤气化制半水煤气→脱硫→一氧化碳变换→脱除二氧化碳→铜氨吸收法精制→氨合成。请回答：（1）煤的气化可得到哪四种煤气产品？其中用于合成氨的是哪种？（2）原料气脱硫的目的是什么？（3）一氧化碳变换的作用是什么？变换后为何要脱除二氧化碳？（4）氨合成反应的条件如何选择？请结合化学平衡说明选择高压的原因。 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（五） 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. 石油加工分为一次加工、二次加工和三次加工，热裂解属于（ ） A. 油品调和环节 B. 常减压蒸馏环节 C. 三次加工环节 D. 一次加工环节 【答案】C 【解析】石油加工分一次加工（原油蒸馏）、二次加工（催化裂化、催化重整等）和三次加工（热裂解、芳烃抽提等）；热裂解的目的是生产低级烯烃，属于三次加工。 2. 管式反应器是烃类热裂解的核心设备，从设备分类角度看，它属于（ ） A. 动设备 B. 静设备 C. 流体输送机械 D. 搅拌机械 【答案】B 【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、换热设备等；管式反应器属于静设备中的反应器。 3. 乙烯被称为石化工业之母，其主要原因是乙烯是（ ） A. 基本有机原料，多数化工产品由其衍生 B. 石油炼制的主要燃料 C. 天然气的唯一组成成分 D. 无机化工生产的核心产品 【答案】A 【解析】乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，是石油化工的基本有机原料，目前约有75%的石油化工产品由乙烯生产，故被称为石化工业之母。 4. 裂解气中的乙炔若不脱除会影响乙烯产品质量，脱除乙炔属于裂解气净化步骤中的（ ） A. 酸性气体脱除 B. 脱水处理 C. 压缩处理 D. 脱炔处理 【答案】D 【解析】裂解气净化包括压缩、酸性气体脱除、脱水、脱炔、脱一氧化碳等步骤；脱炔用于脱除裂解气中的乙炔等炔烃，保证乙烯产品质量。 5. 裂解气深冷分离需在低温下进行，其操作温度通常（ ） A. 在0℃以上 B. 在100℃以上 C. 在-100℃以下 D. 与常温环境相同 【答案】C 【解析】深冷分离在低温（-100℃以下）下进行，通过制冷系统人工获得低温，使裂解气各组分在不同温度下冷凝、逐级分离。 6. 裂解气分离中，脱甲烷塔在适当加压条件下操作，其主要作用是（ ） A. 保证分离效果与产品纯度 B. 降低塔的能耗 C. 减少塔板数量 D. 提高冷却水温度 【答案】A 【解析】精馏塔的操作温度、压力直接影响分离效果；脱甲烷塔适当加压可提高分离效果，保证塔顶甲烷与塔釜乙烯的纯度，进而影响乙烯回收率。 7. 裂解气分离系统中采用热泵系统回收利用低温位能量，从节能降耗角度看，这属于（ ） A. 加强设备维护，避免跑冒滴漏 B. 合理利用能量，优化操作条件 C. 采用性能优良的催化剂 D. 规范生产管理和操作责任 【答案】B 【解析】节能降耗的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等；热泵系统回收低温位能量属于优化操作条件、合理利用能量的节能降耗措施。 8. 电解食盐水溶液生产烧碱的同时，副产的气体产物是（ ） A. 氯气和氢气 B. 氧气和氮气 C. 一氧化碳和二氧化碳 D. 二氧化硫和硫化氢 【答案】A 【解析】电解食盐水溶液生产烧碱、氯气、氢气等；氯气、氢气是电解过程中同时生成的气体副产物。 9. 烧碱生产的隔膜法中，用于隔离阳极室与阴极室、防止产物混合的主要材料是（ ） A. 离子交换膜 B. 多孔陶瓷板 C. 玻璃纤维布 D. 石棉隔膜 【答案】D 【解析】隔膜法用隔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；离子膜法则采用离子交换膜将两室隔开。 10. 离子交换膜长期接触强碱、氯气等介质，故要求其具有良好的（ ） A. 溶解性和挥发性 B. 化学稳定性 C. 可燃性和易燃性 D. 导电性和磁性 【答案】B 【解析】离子交换膜用于离子膜电解槽，长期在强碱、氯气等环境中运行，须具有良好的化学稳定性（耐腐蚀性）、选择透过性和机械强度。 11. 离子膜电解时，电解液温度须稳定在适宜范围，这是因为温度直接影响（ ） A. 食盐的采购价格 B. 盐矿的地质储量 C. 反应速率和电解液的电导率 D. 蒸发器的规格尺寸 【答案】C 【解析】温度是化工过程的重要参数：升高温度可以加快化学反应的速率；电解液温度适宜时电导率高、电阻小、电耗低，温度过高则副反应加剧、损害离子交换膜。 12. 离子膜电解前，盐水必须经过净化、二次净化除去钙镁等杂质，其主要原因是（ ） A. 提高食盐的溶解度 B. 加快盐水的蒸发浓缩 C. 防止杂质沉积损害离子膜 D. 降低电解液的操作温度 【答案】C 【解析】钙镁等杂质离子会在离子交换膜上生成沉淀、堵塞并损害离子膜，故盐水进入电解槽前必须净化、二次净化；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。 13. 离子膜法生产中，氯气经冷却加压液化为液氯，氯气液化的主要目的是（ ） A. 提高氯气的纯度 B. 生成次氯酸产品 C. 制取漂白粉原料 D. 便于贮存和运输 【答案】D 【解析】氯气加压液化由气态变为液态，体积显著缩小，便于贮存和运输；氯气液化属于物理变化。 14. 石灰石煅烧分解需在高温下进行，其煅烧所用设备是（ ） A. 合成塔 B. 电解槽 C. 精馏塔 D. 石灰窑 【答案】D 【解析】石灰石在石灰窑中高温煅烧分解生成生石灰和二氧化碳，生石灰加水消化制成石灰乳；二氧化碳供氨盐水碳酸化使用。 15. 盐水精制的一般流程是：先加入药剂使钙镁离子生成沉淀，再经下列哪种方法除去沉淀（ ） A. 电解、分解 B. 蒸馏、冷凝 C. 结晶、干燥 D. 澄清、过滤 【答案】D 【解析】盐水精制用化学法（加石灰乳、纯碱等）使钙镁离子生成沉淀，再经澄清、过滤等物理方法除去沉淀，使盐水达到反应所需的状态和规格。 16. 盐水吸氨在吸收塔内进行，氨气溶解于盐水的过程，从三传角度看属于（ ） A. 热量传递 B. 质量传递 C. 动量传递 D. 化学传递 【答案】B 【解析】气体的吸收属于传质过程（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。 17. 氨盐水碳酸化是放热反应，碳化塔需及时冷却，否则温度过高会使碳酸氢钠（ ） A. 溶解度增大、结晶恶化 B. 纯度自动提高 C. 产量大幅增加 D. 结晶更加良好 【答案】A 【解析】碳酸化放热使塔内温度升高，温度过高影响碳酸氢钠的结晶质量；生产中须控制适宜温度，保证结晶良好、防止塔内结疤。 18. 氨盐水碳酸化所需的二氧化碳气体，主要来源于（ ） A. 空气分离装置 B. 石灰石煅烧 C. 电解食盐水 D. 天然气裂解 【答案】B 【解析】石灰石煅烧分解生成生石灰和二氧化碳，二氧化碳供氨盐水碳酸化使用，生石灰制成石灰乳供盐水精制用，实现物料综合利用。 19. 真空过滤机过滤重碱悬浮液时，过滤的推动力是（ ） A. 物料的自身重力 B. 高速旋转的离心力 C. 强磁场的磁力 D. 滤布两侧的压力差 【答案】D 【解析】真空过滤机利用真空在滤布两侧形成压力差，使液体穿过滤布、固体截留，实现固液分离；过滤属动量传递过程。 20. 纯碱生产中，用于加热母液、使氨蒸出回收的工序设备是（ ） A. 煅烧炉 B. 碳化塔 C. 蒸氨塔 D. 真空过滤机 【答案】C 【解析】蒸氨塔用于加热母液使氨汽化蒸出并回收利用；蒸氨工序对未反应的氨进行回收，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。 21. 按照化工产品的分类，乙酸属于（ ） A. 无机化工产品 B. 有机化工产品 C. 高分子化工产品 D. 基本有机化工产品 【答案】B 【解析】有机化工主要产品以烃类化合物及其衍生物为主，包括醇、酚、醚、酰胺、酯、醛、胺、酐等；乙酸属于有机化工产品。 22. 催化剂又称触媒，乙醛氧化制醋酸所用催化剂的作用是（ ） A. 加快氧化反应速率，提高生产效率 B. 参加反应并被逐渐消耗 C. 改变反应的平衡常数 D. 降低乙醛的转化率 【答案】A 【解析】催化剂又称触媒，加入少量就能改变化学反应速率，其本身质量和化学性质在反应前后均不发生变化；催化剂可加快反应速率、提高生产效率。 23. 乙醛氧化生产醋酸时，若氧气供给不足，造成的主要影响是（ ） A. 反应温度自动升高 B. 乙醛氧化不完全，醋酸收率降低 C. 催化剂用量自动增加 D. 副反应完全消失 【答案】B 【解析】氧气供给不足时，乙醛不能充分氧化，副反应增加、醋酸收率降低；生产中须供给适宜过量的氧气，保证氧化反应充分进行。 24. 物料流程图（PFD）除表示工艺流程外，还标注物料名称、数量等参数，其主要作用是（ ） A. 指导生产操作与物料平衡计算 B. 表示设备内部零件结构 C. 表示管道安装尺寸 D. 表示厂房平面布置 【答案】A 【解析】物料流程图（PFD）由工艺流程、主要控制方案、操作参数、设备参数、图例和经过各工序（或设备）的物料名称及数量组成，用于指导生产与物料平衡计算。 25. 外冷法乙醛氧化制醋酸流程中，用于移出反应热、控制反应温度的设备是（ ） A. 精馏塔设备 B. 冷却器（换热器） C. 吸收塔设备 D. 煤气造气炉 【答案】B 【解析】外冷法通过外置冷却器（换热器）与氧化反应器构成外循环回路，及时移出反应热；换热器是化工生产中应用广泛的设备，用于热量传递。 26. 煤的气化是煤、焦炭和气化剂在高温下转化成煤气的过程，其转化温度通常为（ ） A. 100～200℃ B. 0～100℃ C. 在室温以下 D. 900～1300℃ 【答案】D 【解析】煤的气化是煤、焦炭、半焦炭和气化剂在900～1300℃的高温下转化成煤气的过程；煤的气化产品有空气煤气、水煤气、混合煤气、半水煤气。 27. 间歇法制半水煤气与连续法相比，其主要缺点是（ ） A. 产品质量更加稳定 B. 生产能力大、效率高 C. 设备利用率低、非生产时间多 D. 自动化程度很高 【答案】C 【解析】间歇操作的缺点：非生产时间消耗较多、设备利用率不高、过程自动化程度低、产品质量波动较大、劳动强度较大；间歇法制半水煤气属间歇操作。 28. 以天然气为原料的合成氨生产，其制取合成气的造气方法属于（ ） A. 固体燃料造气 B. 焦化造气 C. 电解造气 D. 烃类造气 【答案】D 【解析】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；天然气转化为合成气（CO+H₂）后，再继续加工制造合成氨、甲醇、高级醇等。 29. 在烃类蒸汽转化制取合成气的生产中，催化剂的主要作用是（ ） A. 加快转化反应速率 B. 提高原料的采购成本 C. 降低合成气纯度 D. 增加蒸汽的用量 【答案】A 【解析】催化剂能改变化学反应速率，可加快烃类转化反应速率、提高生产效率；催化剂的使用必须考虑到初始温度和耐热温度。 30. 合成氨原料气脱硫方法按脱硫剂形态的不同，可分为（ ） A. 电解法和蒸馏法 B. 湿法与干法 C. 裂解法与重整法 D. 过滤法与沉降法 【答案】B 【解析】原料气脱硫方法按脱硫剂形态分为湿法（溶液吸收，如ADA法）与干法（固体脱硫剂）；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. 一氧化碳变换反应为加快反应速率，生产中使用的催化剂是（ ） A. 铂金属催化剂 B. 锌类催化剂 C. 镍基催化剂 D. 铁铬系催化剂 【答案】D 【解析】一氧化碳变换采用铁铬系等催化剂加快变换反应速率；变换使CO与水蒸气反应生成CO₂和H₂，既增加合成氨所需氢气，又便于脱除二氧化碳。 32. 合成氨流程中，脱除二氧化碳工序安排在变换工序之后，其原因是（ ） A. 变换生成的二氧化碳在此工序统一脱除 B. 脱碳必须在氨合成之后进行 C. 脱碳可以代替变换工序 D. 脱碳与变换的顺序没有关系 【答案】A 【解析】变换将CO转化为CO₂，脱碳工序安排在变换之后，将变换生成的二氧化碳统一脱除，使原料气净化满足氨合成的要求。 33. 铜氨吸收法（铜洗）工序在合成氨流程中通常安排在（ ） A. 煤气化之前 B. 一氧化碳变换之前 C. 脱碳之后、氨合成之前 D. 原料气脱硫之前 【答案】C 【解析】铜洗用于深度脱除变换、脱碳后合成气中残留的少量一氧化碳，安排在脱碳之后、氨合成之前，防止一氧化碳使氨合成催化剂中毒。 34. 当合成氨反应条件发生变化时，平衡状态被破坏、平衡变为不平衡，这体现了化学平衡的（ ） A. 相对性 B. 动态性 C. 静止性 D. 永久性 【答案】A 【解析】化学平衡的性质：动态性（正逆反应速率相等但仍在进行）、相对性（当条件发生变化时，平衡状态就会被破坏，平衡又变为不平衡）、可变性（平衡是暂时的，条件变化时被破坏并发生移动）。 35. 合成氨装置中，合成塔入口的氮气量为2500kg/h，反应后尾气中未反应的氮气为1750kg/h，则氮气的转化率为（ ） A. 20% B. 25% C. 30% D. 35% 【答案】C 【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=（2500-1750）/2500×100%=30%。 二、简答题（本题共4道小题，每题5分，共20分） 36. 裂解气深冷分离后可得到哪些主要产品？说明分离所依据的基本原理。 【答案】裂解气深冷分离后主要得到氢气、甲烷、乙烯、丙烯等产品，其中乙烯、丙烯是重要的基本有机化工原料；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分离。 【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. 简述离子膜电解的基本原理，并说明离子交换膜在电解过程中的作用。 【答案】离子膜电解以食盐水为原料，在直流电作用下，阳极产生氯气、阴极产生氢气，钠离子通过离子交换膜进入阴极室，与氢氧根离子结合生成氢氧化钠（烧碱）；离子交换膜将阳极室与阴极室隔开，选择性地允许阳离子通过、阻止阴离子和气体通过，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。 【解析】电解食盐水溶液生产烧碱、氯气、氢气等；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。 38. 氨盐水与饱和食盐水相比具有哪些特点？这些特点对后续碳酸化有何意义？ 【答案】氨盐水含有大量溶解的氨，呈碱性，能够吸收二氧化碳；与饱和食盐水相比，氨盐水为碳酸化反应提供了氨源，吸收二氧化碳后反应生成碳酸氢钠（重碱）；氨盐水中氨的浓度越高，碳酸化反应越容易进行，碳酸氢钠的产量越大。 【解析】盐水吸氨是氨气溶解于盐水的吸收过程（质量传递）；氨盐水碳酸化时二氧化碳被吸收并与氨盐水反应生成碳酸氢钠。 39. 以煤为原料的合成氨生产通常包括哪些主要工序？各工序的主要作用是什么？ 【答案】合成氨生产主要工序：①造气——煤气化制取含氢气和氮气的半水煤气（合成气）；②脱硫——脱除原料气中的硫化物，防止催化剂中毒；③一氧化碳变换——将CO转化为CO₂和H₂，增加氢气量；④脱碳——脱除二氧化碳，净化原料气；⑤铜洗（精制）——用铜氨溶液脱除少量一氧化碳，深度净化；⑥氨合成——在高压、适宜温度和催化剂作用下，氮气与氢气合成为氨。 【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）；增大压力有利于分子数减少的反应；催化剂的使用必须考虑到初始温度和耐热温度；回收工序对未反应的原料分离提纯后加以回收利用。 三、综合题（本题共1道小题，每题10分，共10分） 40. 某合成氨厂以煤为原料，工艺流程为：煤气化制半水煤气→脱硫→一氧化碳变换→脱除二氧化碳→铜氨吸收法精制→氨合成。请回答：（1）煤的气化可得到哪四种煤气产品？其中用于合成氨的是哪种？（2）原料气脱硫的目的是什么？（3）一氧化碳变换的作用是什么？变换后为何要脱除二氧化碳？（4）氨合成反应的条件如何选择？请结合化学平衡说明选择高压的原因。 【答案】（1）煤的气化按气化剂的不同可以得到空气煤气、水煤气、混合煤气、半水煤气（合成气）四种产品，其中半水煤气（合成气）用于合成氨；（2）脱硫是脱除原料气中的硫化物，防止硫化物使变换催化剂和氨合成催化剂中毒，保证生产正常进行；（3）变换使CO与水蒸气反应生成CO₂和H₂，既增加了合成氨所需的氢气，又将一氧化碳转化为易脱除的二氧化碳，故变换后须脱除二氧化碳以净化原料气；（4）合成氨是分子数减少的放热可逆反应，生产中采用高压、适宜温度和铁系催化剂；增大压力有利于分子数减少的反应，可使平衡向生成氨的方向移动，提高氨的合成率。 【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）；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；合成氨生产使用以铁为主的多组分催化剂可提高反应速率。 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 $