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化工工艺学期末考试答案2023春

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化工工艺学

提高压力，氨合成反应速度（）

答案:增大

本菲尔法脱碳的吸收剂是（）

答案:正确AI参考:本菲尔法脱碳的吸收剂是：D：含25%-50%碳酸钠水溶液。本菲尔法是一种用于钢铁生产中的脱碳方法，其原理是利用碳酸钠溶液吸收钢铁表面上的碳，从而降低钢铁表面的含碳量。因此，选项D，即含25%-50%碳酸钠水溶液，是本菲尔法脱碳的正确答案。'

基本有机化学工业中石油加工方法有常减压蒸馏、催化裂化、催化重整（）。

AI参考:正确答案是D：加氢裂化。基本有机化学工业中石油加工方法有常减压蒸馏、催化裂化、催化重整（加氢裂化）。其中加氢裂化是一种石油炼制过程，通过向反应系统注入氢气，使减压馏分油在催化剂存在下发生裂化反应，转化率较高，产品选择性较好，并能制取优质汽油、柴油等。脂化反应、烷基化反应、催化氧化是基本有机化学反应，不属于石油加工方法。因此，本题答案为D。'

乙苯脱氢反应的产物分离的关键是（）。

答案:精馏AI参考:正确答案是D：苯和苯乙烯。乙苯脱氢反应是乙苯在催化剂作用下与氢气反应生成苯和苯乙烯的过程，产物分离的关键是苯和苯乙烯，因此选项D是正确答案。如果分离其他物质，例如苯和乙苯，则需要使用其他方法，如蒸馏或精馏等。而本题中，乙苯脱氢反应的产物主要是苯和苯乙烯，因此分离的关键是苯和苯乙烯。'

催化重整是使原料经过化学加工变成富含芳烃的高辛烷值汽油的过程，现在该法不仅用于生产高辛烷值汽油，且已成为生产芳烃的一个重要来源。该原料是（）

答案:常压蒸馏所得轻汽油馏分

正构烷烃的BMCI值最，芳烃最（）

AI参考:正确答案是D：大大。正构烷烃的芳香度取决于分子中环烷烃部分所占比例，芳烃最。所以，答案是D：大大。'

原料的K值越，乙烯的收率越（）

答案:大,高AI参考:正确答案是C。原料的K值越大，乙烯的收率越高。K值是衡量原料纯度的指标，K值越大说明原料纯度越高，可以用来合成乙烯的原料就越多，所以乙烯的收率也就越高。'

不仅用于生产高辛烷值汽油，且已成为生产芳烃的一个重要来源的工艺是（）。

AI参考:正确答案是A：催化重整。催化重整是化学工业中的重要过程之一，它不仅用于生产高辛烷值汽油，而且已成为生产芳烃的一个重要来源。常减压蒸馏是原油炼制过程中的重要工艺之一，主要用于分离原油中的轻质馏分，得到汽油、煤油、柴油等轻质馏分油。催化裂化是石油炼制过程中的一个重要工艺过程之一，主要用于生产低辛烷值汽油。催化氧化主要用于生产燃料添加剂和化工原料。因此，本题答案为A。'

烃类热裂解制乙烯的工艺主要有两个重要部分：原料烃的热裂解和（）。

答案:裂解产物的分离

氨合成的惰性气体是指（）。

答案:Ar;CH4

乙苯脱氢反应的催化剂说法正确的是（）。

AI参考:正确答案是：B:大的催化剂颗粒，内扩散阻力小。乙苯脱氢反应是气固相催化反应，催化剂颗粒度的大小对反应速率有明显影响，颗粒增大，内扩散阻力增大，反应速率降低，因此A选项错误；催化剂颗粒增大，内扩散阻力减小，有利于反应进行，因此B选项正确；粒度增大，催化剂的比表面积减小，导致活性降低，反应速率下降，选择性下降，因此C、D选项错误。所以答案为B。'

二氯乙烷在乙烯环氧化制环氧乙烷的反应中起到的作用是（）

答案:AgAI参考:正确选项是【C：催化剂】。二氯乙烷在乙烯环氧化制环氧乙烷的反应中起到催化剂的作用，促进反应的进行和反应速率。二氯乙烷在反应中会分解出氯化氢，为反应提供所需的氢原子，同时环氧化反应会生成二氧化碳和水，二氯乙烷的氯原子可以作为反应的离去基团，促进反应向生成环氧乙烷的方向进行。因此，二氯乙烷在此反应中是一种催化剂。'

催化剂的活性取决于它的（）。

答案:分子结构;比表面积.孔体积.孔分布;化学组成AI参考:正确答案是C：孔结构。催化剂的活性取决于它的孔结构，通常将催化剂的比表面积大小、孔径分布、微孔体积和孔隙率等参数称为催化剂的孔结构。因此，答案为C。硬度、化学本性和使用寿命不是影响催化剂活性的主要因素。'

下面哪种物质在催化剂表面上的活性吸附是合成氨过程的控制步骤。（）

答案:N2

在非均相催化氧化时，通常选择的载体形状不包括（）

AI参考:在非均相催化氧化时，通常选择的载体形状不包括球形（C错）。载体通常为多孔材料，其形状和大小对反应过程的影响较小，通常选择马鞍型（A对）、阶梯型（B对）和环形（D对）等形状。这些形状有利于催化剂的分散和传热传质，从而提高催化剂的活性和稳定性。而球形载体在非均相催化氧化中可能不利于催化剂的分散和传热传质，因此不是常见的选择。'

工业生产上采用的裂解气分离方法，主要有（）

答案:深冷分离法;油吸收精馏分离法

乙苯脱氢反应中用水蒸气做稀释气的优点是（）

答案:乙苯转化率AI参考:正确选项为：A、B、C用水蒸气做稀释气可以降低乙苯分压，提高乙苯脱氢的平衡转化率，同时可以抑制催化剂表面的结焦和消炭作用，有利于催化剂的再生。此外，水蒸气与反应产物不发生化学反应，易于与产物的分离。最后，水蒸气作为热源，可以为反应提供热量。因此，选项A、B、C都是正确的。选项D虽然也是用水蒸气做稀释气的优点之一，但并不是最主要的优点，因此不是正确选项。'

乙烯直接环氧化生产环氧乙烷时，催化剂活性和选择性的影响因素有（）

答案:AgAI参考:正确答案是ABD。催化剂活性和选择性的影响因素包括载体的导热性能、表面结构、数量和孔结构。其中，载体的导热性能可以影响反应热的传递，从而影响反应温度；载体的表面结构可以影响催化剂的活性，如催化剂表面的酸性或碱性；载体的数量可以影响催化剂的分散度，从而影响反应速率和选择性；载体的孔结构可以影响反应物的扩散速度，从而影响反应速率和选择性。因此，载体的孔结构是催化剂活性和选择性的重要影响因素之一。'

在乙烯环氧化制环氧乙烷时，往往加入碱金属或碱土金属，其作用是（）

AI参考:正确选项为【D】助催化剂。在乙烯环氧化制环氧乙烷时，加入碱金属或碱土金属的作用是作为助催化剂，以改善反应的动力学条件，提高反应速率，进而提高生产效率。碱金属或碱土金属一般起到提供活性中心的作用，降低最佳反应温度等反应条件。而抑制剂主要是控制或减弱催化剂活性的影响，与本题要求不符。提高产物选择性则往往是由使用反应型抑制剂实现的，如适当的醇类等物质，也不符合题意。因此，答案为D：助催化剂。'

使用三段绝热式反应器脱氢的特点说法正确的是（）

AI参考:使用三段绝热式反应器脱氢的特点如下：ABCD都是正确的。三段绝热式反应器由于没有换热装置，可以减少热量损失，提高了反应器的利用率。其特点是：* 与多管等温反应器相比，减少了水蒸汽的用量，因为三段绝热式反应器在脱氢过程中不会产生相变；* 由于反应温度较低，可以降低反应器入口温度；* 三段绝热式反应器可以装填不同活性的催化剂，因为反应器本身不涉及传热过程，对催化剂活性没有特殊要求；* 由于没有换热装置，系统的压力降较低。因此，ABCD都是正确的。'

裂解气的深冷分离过程可以概括为三大部分（）。

答案:精馏分离系统气体净化系统压缩和冷冻系统

不饱和化合物的羰化反应包括烯烃的氢甲酰化和（）。

AI参考:不饱和化合物的羰化反应包括烯烃的氢甲酰化和不饱和化合物的氢酯化反应。因此，选项C是正确答案。选项A和B是不饱和化合物的羰化反应的不同方式，选项D则是与烯烃无关的反应类型。'

动力学裂解深度函数综合考虑了（）

答案:原料性质停留时间裂解温度AI参考:正确答案是ABCD。动力学裂解深度函数综合考虑了烃分压、原料性质、停留时间和裂解温度等因素。这些因素对裂解反应速率有重要影响，因此动力学裂解深度函数需要综合考虑这些因素。'

粗苯乙烯存储应注意的事项有（）

AI参考:正确选项为：A、储槽没有水和铁锈；C、低温储存；D、储槽内加入阻聚剂。粗苯乙烯是一种有机化合物，在存储时需要注意避免水和铁锈等杂质污染，同时需要低温储存以防止其发生变质，并且储槽内需要加入阻聚剂以防止苯乙烯发生聚合反应。因此，选项A、C、D都是粗苯乙烯存储应注意的事项。而选项B关于保存期不可太长并不是存储时需要注意的事项，因为苯乙烯的保存期取决于多种因素，包括存储条件、包装方式等，无法简单地通过是否“太长”来界定。'

乙烯环氧化制环氧乙烷的过程中，提高温度带来的影响是（）

答案:AgAI参考:正确选项为C、D：主反应加快，副反应速度降低；选择性降低。提高温度会加快主反应的反应速度，同时也会加快副反应的反应速度。因此，在乙烯环氧化制环氧乙烷的过程中，提高温度会导致主反应加快，而副反应速度也会相应增加。这可能会使产物中杂质增多，导致选择性降低。同时，提高温度也会使催化剂的使用寿命降低。因此，正确选项为C和D。'

热氯化法一般在气相中进行，所需反应温度与烃类分子结构即C-H键键能有关。（）

AI参考:正确答案是B：对。热氯化法是指在一定温度和压力下，使用氯气和烃类反应生成氯代烃的反应过程。由于烃类分子结构中的C-H键键能较低，因此在高温下容易断裂，使得氯原子能够进入分子中，形成氯代烃。因此，热氯化法一般在气相中进行，所需反应温度与烃类分子结构即C-H键键能有关。所以，该判断题是正确的。"

合成甲醇中使用等温反应器可调节蒸汽压力达到控制壳程温度的目的. （）

答案:对AI参考:合成甲醇中使用等温反应器，可以通过调节蒸汽压力来控制反应的壳程温度。这是因为蒸汽压力的变化会影响反应器的热交换效果，从而调节反应壳程的温度。因此，这个判断题的正确答案是A：对。'

催化自氧化中除加入催化剂外还会加入一些溴化钠或四溴乙烷等，其作用是活性抑制剂。（）

AI参考:判断题【判断题】催化自氧化中除加入催化剂外还会加入一些溴化钠或四溴乙烷等，其作用是活性抑制剂。B:对。在催化自氧化过程中，加入一些溴化钠或四溴乙烷等，可以抑制自由基链反应中的活性，从而减缓氧化过程。因此，选项B是正确的。'

汽气比是指入变换炉的水蒸汽与干原料气或一氧化碳的摩尔比。增加汽气比时可提高一氧化碳的平衡变换率，从而有利于降低一氧化碳的残余量。（）

AI参考:答案：B:对。汽气比是指入变换炉的水蒸汽与干原料气或一氧化碳的摩尔比，增加汽气比时可提高一氧化碳的平衡变换率，从而有利于降低一氧化碳的残余量。因此，本题答案为B。'

在变换炉中，第一段催化剂层温度高，其目的是为了加快反应速度，最后一段温度低，可以提高CO的变换率。（）

AI参考:正确答案是B：错。在变换炉中，第一段催化剂层温度高是为了促进气体的化学反应速度，而最后一段温度低是为了防止催化剂过氧化，所以不能提高CO的变换率。'

乙烯氧氯化制二氯乙烷过去均采用空气作氧化剂，70年代开发了以纯氧为氧化剂的生产工艺。（）

AI参考:答案是A：对。乙烯氧氯化制二氯乙烷过去均采用空气作氧化剂，但在70年代开发了以纯氧为氧化剂的生产工艺，因此该判断题是正确的。'

氨合成催化剂的主要成分是FeO。（）

答案:Fe2O3和FeOAI参考:判断题答案为【B:错】。氨合成催化剂的主要成分是铁的氧化物，如Fe2O3、Fe3O4、FeO等。具体成分可能会因为催化剂的种类和制备工艺等因素有所不同。所以氨合成催化剂的主要成分不是单一的FeO，而是多种铁的氧化物的混合物。'

在设备设计和工厂生产中始终需考虑氯化氢的平衡问题，不使氯化氢多余或短缺，故称之为平衡氧氯化法。（）

AI参考:答案是B:错。氯化氢平衡问题在设备设计和工厂生产中是非常重要的，但这个说法并不准确。在设备设计和工厂生产中，需要考虑的因素包括设备结构、工艺流程、原料和产品的性质、安全环保等方面，而平衡问题只是其中之一。此外，该题是判断题，只需要回答正确或错误即可，无需进一步分析。所以答案为B。'

催化剂可以缩短达到化学平衡所需的时间。（）

答案:正确

平衡氧氯化法与其他方法相比，原料来源广泛，生产工艺合理，但生产成本较高。（）

AI参考:答案是B：错。平衡氧氯化法与其他方法相比，虽然原料来源广泛，生产工艺相对合理，但生产成本相对较高，因此并不是完全的优势。'

溶剂对催化自氧化反应无影响。（）

AI参考:B. 错。溶剂对催化自氧化反应有影响，因为它可以改变反应物的浓度和反应环境的性质，从而影响反应速率和产物组成。'

平衡氧氯化法生成氯乙烯的原料包含乙烯、氯和空气(或氧)。（）

答案:对AI参考:答案是B：错。平衡氧氯化法是氯乙烯生产中常用的方法，其原料包括乙烯、氯和氢气，而不是空气（或氧）。因此，这个判断题是错误的。'

暂时中毒对催化剂的活性不会有任何影响。（）

答案:错误

CO变换中，平衡变换率越高，变换气中残余的CO量越低。（）

答案:错误

催化自氧化是碳正离子历程。（）

AI参考:答案是B：对。催化自氧化是指在没有外加氧化剂存在下，由自由基引发或通过分子间反应，在催化剂的作用下发生的有机物自动氧化反应。其中碳正离子历程是自氧化反应的一种机制，它涉及碳正离子中间体的形成和转化，能够解释许多化学反应的机理。因此，根据这个机制，可以判断出催化自氧化是碳正离子历程是正确的。'