化工總控工技師（簡答題）模擬試卷2

化工總控工技師（簡答題）模擬試卷2一、簡答題(本題共26題，每題1.0分，共26分。)1、簡述影響化學反應平衡的主要因素。如何影響?標準答案：影響化學反應平衡的主要因素有：溫度、壓力、組成(惰性氣體濃度)等。(1)溫度對化學平衡的影響。對于吸熱反應，平衡常數(shù)Kp隨溫度的升高而增大，即升高溫度，有利于平衡向生成物的方向移動，反之則減小。不利于向正方向進行；對于放熱反應，溫度對其的影響剛好與吸熱反應相反。(2)壓力對化學平衡的影響，僅考慮理想氣體反應體系，且用Ky進行討論，Ky＝Kp／p△n，式中△n為各反應產(chǎn)物前的化學計量系數(shù)與各反應物前的化學計量系數(shù)之差。①對△n＞0，即物質的量增加的反應，總壓增加，平衡向左移動；②對△n＜0，即物質的量減小的反應，總壓增加，平衡向右移動；③對△n＝0，即物質的量不變的反應，總壓對平衡沒有影響。(3)惰性氣體的含量對平衡的影響，加入惰性氣體，相當于減小了系統(tǒng)的壓力，故其影響與系統(tǒng)減壓相同，即對于△n＞0的反應，有利于平衡向右移動；對于△n＜0的反應，有利于平衡向左移動。知識點解析：暫無解析2、對于分子數(shù)增加的高溫反應中，通常加入水蒸氣，水蒸氣的作用有哪些?標準答案：①可以降低原料的分壓，改善化學平衡，提高平衡轉化率；②與催化劑表面沉積的焦炭反應，使之氣化，起到清除焦炭的作用；③水蒸氣的熱容量大，可以提供吸熱反應所需的熱量，使溫度穩(wěn)定控制；④水蒸氣與反應物(有機物)容易分離。知識點解析：暫無解析3、何謂溫度?常用的溫標有哪幾種?標準答案：(1)溫度的概念：處于熱平衡狀態(tài)的物系必有一個相同的狀態(tài)參數(shù)，此狀態(tài)參數(shù)稱為溫度。(2)常用的溫標有以下幾種：①開氏溫標(Kelvin，1848年由Thomson提出，K)。1954，年國際第十屆計量會議規(guī)定，以水的三相點為基準，定為273，16K。②攝氏溫標(Celsius，1742年，℃)。水為基準物，正常冰點為0℃、沸點為100℃。③華氏溫標(Fahrenheit，1714年，°F)。④蘭氏溫標(Rankine，°R)。知識點解析：暫無解析4、何謂干基與濕基?兩者之間有何關系?標準答案：干基是指不包括水蒸氣在內(nèi)的混合氣體的組成；濕基是指包括水蒸氣在內(nèi)的混合氣體的組成。兩者之間的關系是。對于某一組分i，其濕基組成(yi濕)小于對應的千基組成(yi干)，具體計算公式為：(1)由干基組成計算濕基組成，yi濕＝y(tǒng)i干／(1＋n水)式中，n水——以1mol干氣為基準加入的水蒸氣的物質的量(mol)。(2)由濕基計算干基組成。yi干＝y(tǒng)i濕／(1－y水)如：H2O／CO＝3，則n水＝0，834知識點解析：暫無解析5、SI制的詞頭使用規(guī)則有哪些?標準答案：SI制的詞頭使用規(guī)則有：(1)詞頭符號用正體字，詞頭符號和單位符號之間不留間隙，如：kJ、MPa。(2)帶詞頭單位符號上有指數(shù)，則表明倍數(shù)單位或分數(shù)單位按指數(shù)自乘，如：1cm3＝(0，01m)3＝10－6m3。(3)不允許把兩個以上詞頭疊起來用。如：10－9m＝1nm，不能寫成1mμm。知識點解析：暫無解析6、何謂最小二乘法?標準答案：就是采用使實測函數(shù)值與模型計算值之差即殘差的平方和最小的方法來確定最佳擬合模型的方法稱最小二乘法。知識點解析：暫無解析7、氣體p、V、T數(shù)據(jù)的計算方法通?？煞譃槟膸最?標準答案：氣體p、V、T數(shù)據(jù)的計算方法通?？煞譃閮深悾?1)狀態(tài)方程法；(2)對應態(tài)原理法。知識點解析：暫無解析8、何謂對比態(tài)原理?標準答案：在相同的對比狀態(tài)下，所有的物質表現(xiàn)出相同的性質。知識點解析：暫無解析9、物料衡算、能量衡算的理論依據(jù)是什么?標準答案：(1)物料衡算的理論依據(jù)是質量守恒定律(即物質不滅定律)；(2)能量衡算的理論依據(jù)是能量守恒定律(即熱力學第一定律)。知識點解析：暫無解析10、物理過程物料衡算時通常的衡算式有哪幾種?標準答案：物理過程物料衡算時通常的衡算式有三種：(1)總物料平衡式；(2)組分平衡式；(3)歸一方程。知識點解析：暫無解析11、何謂單程收率、總收率、單程質量收率、總質量收率?它們之間的關系如何?標準答案：(1)單程收率(Y單)：以反應器為體系，生成目的產(chǎn)物所耗的某原料量與進入反應器的該原料量之比值，或生成目的產(chǎn)物的量與進入反應器的原料全部轉化為目的產(chǎn)物的量之比值。(2)總收率(Y總)：以整個反應系統(tǒng)為體系，生成目的產(chǎn)物所耗的某原料量與進入反應系統(tǒng)的該原料量(新鮮原料)之比值，或生成目的產(chǎn)物的量與進入反應系統(tǒng)的原料全部轉化為目的產(chǎn)物的量之比值。(3)單程質量收率(Y單質)：以反應器為體系，生成的目的產(chǎn)物的質量與輸入反應器的某一物料的質量之比稱為單程質量收率。(4)總質量收率(Y總質)：以反應系統(tǒng)為體系，生成的目的產(chǎn)物的質量與輸入反應系統(tǒng)的某一物料的質量之比稱為總質量收率。知識點解析：暫無解析12、設置排放管路的目的是什么?標準答案：為了控制循環(huán)回路中惰性氣體的含量或副反應產(chǎn)物的含量。知識點解析：暫無解析13、簡述混合熱的種類及其處理方法。標準答案：(1)混合熱的種類：①積分溶解熱；②積分稀釋熱(另外還有③微分溶解熱；④微分稀釋熱)。(2)處理方法：①積分溶解熱主要采用查相關數(shù)據(jù)手冊，具體處理時要將質量分數(shù)換算為溶劑與溶質的比，然后再查表或查圖；也可采用經(jīng)驗公式計算；或通過自行開發(fā)相關的小軟件查詢，如通過ExcelVBA開發(fā)由質量分數(shù)直接查詢的自定義函數(shù)。②積分稀釋熱的處理方法。只需將稀釋前、后各種溶液化成溶劑與溶質的摩爾比，分別查出對應的積分溶解熱，與對應的溶質的物質的量相乘、相減即可獲得稀釋過程的積分稀釋熱。知識點解析：暫無解析14、何謂化學工業(yè)?化學工業(yè)有何特點?標準答案：(1)廣義的化學工業(yè)：凡生產(chǎn)過程主要表現(xiàn)為化學反應過程，或生產(chǎn)過程中化學過程占優(yōu)勢的工業(yè)，都屬于化學工業(yè)(chemicalindustry)或稱化學加工工業(yè)(chemicalprocessingindustry，簡稱CPI)。(2)狹義的化學工業(yè)：由化學工業(yè)部所管轄的行業(yè)和企業(yè)的總稱?；瘜W工業(yè)的特點：(1)化學工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有重要地位；(2)化工產(chǎn)品品種繁多，原料廣泛，工藝多樣；(3)化學加工工業(yè)是裝置型工業(yè)，具有規(guī)模經(jīng)濟性；(4)化學工業(yè)是資金密集、資源和能源密集、知識密集的工業(yè)部門；(5)化學工業(yè)是不可取代的、不斷發(fā)展的供應部門；(6)化學工業(yè)生產(chǎn)過程所涉及原料和產(chǎn)品大多易燃、易爆、有毒、有害等。知識點解析：暫無解析15、簡述化工生產(chǎn)過程的基本構成。標準答案：化工生產(chǎn)過程由以下三部分構成：(1)原料的前處理，如包括：加壓輸送、加熱、分離、混合等；(2)化學反應過程，如：間歇反應、連續(xù)反應；管式反應、釜式反應；氣-固相催化反應、氣-液相催化反應、液相反應等；(3)產(chǎn)品的后處理，如包括：輸送、冷卻、分離等。知識點解析：暫無解析16、對化工生產(chǎn)工藝流程評價的目的是什么?標準答案：目的是衡量被評價工藝流程是否達到最佳效果。對新開發(fā)或設計的工藝流程進行評價，可以使其不斷完善和優(yōu)化，成為一個先進工藝流程；對現(xiàn)有化工生產(chǎn)流程進行分析與評價，可以掌握該工藝流程具有哪些特點，存在哪些不合理、應改進的地方，與國內(nèi)外相近工藝流程比較，有哪些值得借鑒的措施和方案，使其得到不斷優(yōu)化。知識點解析：暫無解析17、氨的主要用途有哪些?標準答案：①氨有80％用于制造化學肥料；②氨是一些工業(yè)部門的重要原料；③氨應用于國防和尖端科學技術部門，如含氮類炸藥，火箭推進劑；④醫(yī)藥和生物化學，如：磺胺類藥物，蛋氬酸等。知識點解析：暫無解析18、為什么采用空氣和水蒸氣同為氣化劑無法實現(xiàn)連續(xù)制取合格的半水煤氣?標準答案：因為無法同時滿足：①氣體成分要求，即(H2＋CO)／N2＝3，1～3，2；②熱平衡這兩個要求。知識點解析：暫無解析19、以天然氣或輕烴為原料，通常采用何種制氣方法?標準答案：天然氣、輕烴類為原料時，目前主要采用加壓蒸汽轉化法制半水煤氣。知識點解析：暫無解析20、合成氨原料氣中硫化物有哪些種類?它們脫除的難易程度如何?標準答案：合成氨原料氣中硫化物可分為兩大類：(1)無機硫(H2S)。(2)有機硫：①硫醇(RSH)；②硫氧化碳(COS)；③二硫化碳(CS2)；④硫醚(RSR’)；⑤噻吩又稱硫茂(C4H4S)；⑥氫化噻吩(C4H8S)。脫除難易程度(難→易)：C4H8S→C4H4S→RSR’→CS2→COS→RSH→H2S。知識點解析：暫無解析21、當原料氣中含硫量較高而脫硫后原料氣凈化度要求又很高時，應采用何類型的脫硫?標準答案：應該采用濕法串干法的方法進行脫硫，即先采用濕法脫硫，脫除原料氣中的大部分硫化物，再采用精細脫硫把關，保證脫硫后原料氣的凈化度要求。知識點解析：暫無解析22、CO中-低變串聯(lián)流程應用的前提是什么?標準答案：原料氣必須采用精細脫硫，使其中硫化物的含量降低至10－7以下。知識點解析：暫無解析23、變換工段外供蒸汽消耗量的多少標志著該工段能量消耗水平?如何降低?標準答案：(1)對于變換爐而言，盡可能降低其進口汽／氣比，主要措施有：①合理確定最終變換率或最終殘余C0含量，避免盲目追求高變換而導致H2O(g)消耗量過高；②盡可能選擇高活性且對汽／氣要求較低的催化劑；③將催化劑進行合理分段，段間盡可能采用H2O(l)直接冷激方式；④嚴格控制原料氣中的O2含量。嚴禁O2＞0，5％。(2)對于中小型合成氨廠具有飽和熱水塔系統(tǒng)的流程而言，盡可能提高出飽和塔氣體的汽／氣比，主要措施有：①選擇高效塔型和填料，使氣液分布均勻；②選擇合適的循環(huán)水量，兼顧傳質和傳熱，盡可能提高出飽和塔氣體的溫度和濕含量；③盡可能降低變換系統(tǒng)的壓力差，增加熱水塔系統(tǒng)的能量回收。(3)其他。對整個變換系統(tǒng)，應盡可能減少損失，充分利用變換反應熱和變換氣的顯熱及其中過剩水蒸氣的潛熱。知識點解析：暫無解析24、簡述兩段吸收、兩段再生的主要優(yōu)點。標準答案：(1)吸收、再生推動力均勻化；(2)可使一段吸收、一段再生基本維持等溫操作，節(jié)省吸收、再生系統(tǒng)的能量，即可減少吸收冷卻水用量和再生加熱介質用量；(3)用少量溫度較低、再生完全的貧液提高吸收的凈化度；(4)用大量溫度較高、初步再生的半貧液提高吸收的速率。知識點解析：暫無解析25、氨合成流程具有哪些特點?其原因是什么?標準答案：氨合成流程的特點及其原因如下：(1)有循環(huán)回路，原因：單程轉化率太低，為了有效利用原料氣；(2)有放空管路，原因：原料氣中帶入少量惰性氣體因循環(huán)而逐漸積累，放空目的控制循環(huán)回路中惰性氣體的含量；(3)有產(chǎn)品氨冷卻、冷凍分離系統(tǒng)，原因：氨加壓冷卻時易液化。知識點解析：暫無解析26、氨合成塔的主體結構形式如何?為什么要有這樣的結構?標準答案：氨合成塔的主體結構分為外筒和內(nèi)件兩大部分：(1)外筒，主要承受高壓(操作壓力與大氣壓力之差)、不承受高溫，可用普通低合金鋼或優(yōu)質低碳鋼制成。在正常情況下，壽命可達四五十年以上。(2)內(nèi)件，置于外筒之內(nèi)。進入合成塔的氣體先經(jīng)過內(nèi)件與外筒之間的環(huán)隙，內(nèi)件外面設有保溫層，以減少向外筒的散熱。內(nèi)件承受高溫(500℃左右)，只承受環(huán)隙氣流與內(nèi)件氣流的壓差，一般僅1～2MPa，從而可降低對內(nèi)件材料的要求。內(nèi)件一般可用合金鋼制作，但內(nèi)件使用壽命一般比外簡短得多。將合成塔分為外筒與內(nèi)件兩部分的原因是：在高