化工总控工技师（简答题）模拟试卷2

化工总控工技师（简答题）模拟试卷2一、简答题(本题共26题，每题1.0分，共26分。)1、简述影响化学反应平衡的主要因素。如何影响?标准答案：影响化学反应平衡的主要因素有：温度、压力、组成(惰性气体浓度)等。(1)温度对化学平衡的影响。对于吸热反应，平衡常数Kp随温度的升高而增大，即升高温度，有利于平衡向生成物的方向移动，反之则减小。不利于向正方向进行；对于放热反应，温度对其的影响刚好与吸热反应相反。(2)压力对化学平衡的影响，仅考虑理想气体反应体系，且用Ky进行讨论，Ky＝Kp／p△n，式中△n为各反应产物前的化学计量系数与各反应物前的化学计量系数之差。①对△n＞0，即物质的量增加的反应，总压增加，平衡向左移动；②对△n＜0，即物质的量减小的反应，总压增加，平衡向右移动；③对△n＝0，即物质的量不变的反应，总压对平衡没有影响。(3)惰性气体的含量对平衡的影响，加入惰性气体，相当于减小了系统的压力，故其影响与系统减压相同，即对于△n＞0的反应，有利于平衡向右移动；对于△n＜0的反应，有利于平衡向左移动。知识点解析：暂无解析2、对于分子数增加的高温反应中，通常加入水蒸气，水蒸气的作用有哪些?标准答案：①可以降低原料的分压，改善化学平衡，提高平衡转化率；②与催化剂表面沉积的焦炭反应，使之气化，起到清除焦炭的作用；③水蒸气的热容量大，可以提供吸热反应所需的热量，使温度稳定控制；④水蒸气与反应物(有机物)容易分离。知识点解析：暂无解析3、何谓温度?常用的温标有哪几种?标准答案：(1)温度的概念：处于热平衡状态的物系必有一个相同的状态参数，此状态参数称为温度。(2)常用的温标有以下几种：①开氏温标(Kelvin，1848年由Thomson提出，K)。1954，年国际第十届计量会议规定，以水的三相点为基准，定为273，16K。②摄氏温标(Celsius，1742年，℃)。水为基准物，正常冰点为0℃、沸点为100℃。③华氏温标(Fahrenheit，1714年，°F)。④兰氏温标(Rankine，°R)。知识点解析：暂无解析4、何谓干基与湿基?两者之间有何关系?标准答案：干基是指不包括水蒸气在内的混合气体的组成；湿基是指包括水蒸气在内的混合气体的组成。两者之间的关系是。对于某一组分i，其湿基组成(yi湿)小于对应的千基组成(yi干)，具体计算公式为：(1)由干基组成计算湿基组成，yi湿＝yi干／(1＋n水)式中，n水——以1mol干气为基准加入的水蒸气的物质的量(mol)。(2)由湿基计算干基组成。yi干＝yi湿／(1－y水)如：H2O／CO＝3，则n水＝0，834知识点解析：暂无解析5、SI制的词头使用规则有哪些?标准答案：SI制的词头使用规则有：(1)词头符号用正体字，词头符号和单位符号之间不留间隙，如：kJ、MPa。(2)带词头单位符号上有指数，则表明倍数单位或分数单位按指数自乘，如：1cm3＝(0，01m)3＝10－6m3。(3)不允许把两个以上词头叠起来用。如：10－9m＝1nm，不能写成1mμm。知识点解析：暂无解析6、何谓最小二乘法?标准答案：就是采用使实测函数值与模型计算值之差即残差的平方和最小的方法来确定最佳拟合模型的方法称最小二乘法。知识点解析：暂无解析7、气体p、V、T数据的计算方法通常可分为哪几类?标准答案：气体p、V、T数据的计算方法通常可分为两类：(1)状态方程法；(2)对应态原理法。知识点解析：暂无解析8、何谓对比态原理?标准答案：在相同的对比状态下，所有的物质表现出相同的性质。知识点解析：暂无解析9、物料衡算、能量衡算的理论依据是什么?标准答案：(1)物料衡算的理论依据是质量守恒定律(即物质不灭定律)；(2)能量衡算的理论依据是能量守恒定律(即热力学第一定律)。知识点解析：暂无解析10、物理过程物料衡算时通常的衡算式有哪几种?标准答案：物理过程物料衡算时通常的衡算式有三种：(1)总物料平衡式；(2)组分平衡式；(3)归一方程。知识点解析：暂无解析11、何谓单程收率、总收率、单程质量收率、总质量收率?它们之间的关系如何?标准答案：(1)单程收率(Y单)：以反应器为体系，生成目的产物所耗的某原料量与进入反应器的该原料量之比值，或生成目的产物的量与进入反应器的原料全部转化为目的产物的量之比值。(2)总收率(Y总)：以整个反应系统为体系，生成目的产物所耗的某原料量与进入反应系统的该原料量(新鲜原料)之比值，或生成目的产物的量与进入反应系统的原料全部转化为目的产物的量之比值。(3)单程质量收率(Y单质)：以反应器为体系，生成的目的产物的质量与输入反应器的某一物料的质量之比称为单程质量收率。(4)总质量收率(Y总质)：以反应系统为体系，生成的目的产物的质量与输入反应系统的某一物料的质量之比称为总质量收率。知识点解析：暂无解析12、设置排放管路的目的是什么?标准答案：为了控制循环回路中惰性气体的含量或副反应产物的含量。知识点解析：暂无解析13、简述混合热的种类及其处理方法。标准答案：(1)混合热的种类：①积分溶解热；②积分稀释热(另外还有③微分溶解热；④微分稀释热)。(2)处理方法：①积分溶解热主要采用查相关数据手册，具体处理时要将质量分数换算为溶剂与溶质的比，然后再查表或查图；也可采用经验公式计算；或通过自行开发相关的小软件查询，如通过ExcelVBA开发由质量分数直接查询的自定义函数。②积分稀释热的处理方法。只需将稀释前、后各种溶液化成溶剂与溶质的摩尔比，分别查出对应的积分溶解热，与对应的溶质的物质的量相乘、相减即可获得稀释过程的积分稀释热。知识点解析：暂无解析14、何谓化学工业?化学工业有何特点?标准答案：(1)广义的化学工业：凡生产过程主要表现为化学反应过程，或生产过程中化学过程占优势的工业，都属于化学工业(chemicalindustry)或称化学加工工业(chemicalprocessingindustry，简称CPI)。(2)狭义的化学工业：由化学工业部所管辖的行业和企业的总称。化学工业的特点：(1)化学工业在国民经济中占有重要地位；(2)化工产品品种繁多，原料广泛，工艺多样；(3)化学加工工业是装置型工业，具有规模经济性；(4)化学工业是资金密集、资源和能源密集、知识密集的工业部门；(5)化学工业是不可取代的、不断发展的供应部门；(6)化学工业生产过程所涉及原料和产品大多易燃、易爆、有毒、有害等。知识点解析：暂无解析15、简述化工生产过程的基本构成。标准答案：化工生产过程由以下三部分构成：(1)原料的前处理，如包括：加压输送、加热、分离、混合等；(2)化学反应过程，如：间歇反应、连续反应；管式反应、釜式反应；气-固相催化反应、气-液相催化反应、液相反应等；(3)产品的后处理，如包括：输送、冷却、分离等。知识点解析：暂无解析16、对化工生产工艺流程评价的目的是什么?标准答案：目的是衡量被评价工艺流程是否达到最佳效果。对新开发或设计的工艺流程进行评价，可以使其不断完善和优化，成为一个先进工艺流程；对现有化工生产流程进行分析与评价，可以掌握该工艺流程具有哪些特点，存在哪些不合理、应改进的地方，与国内外相近工艺流程比较，有哪些值得借鉴的措施和方案，使其得到不断优化。知识点解析：暂无解析17、氨的主要用途有哪些?标准答案：①氨有80％用于制造化学肥料；②氨是一些工业部门的重要原料；③氨应用于国防和尖端科学技术部门，如含氮类炸药，火箭推进剂；④医药和生物化学，如：磺胺类药物，蛋氩酸等。知识点解析：暂无解析18、为什么采用空气和水蒸气同为气化剂无法实现连续制取合格的半水煤气?标准答案：因为无法同时满足：①气体成分要求，即(H2＋CO)／N2＝3，1～3，2；②热平衡这两个要求。知识点解析：暂无解析19、以天然气或轻烃为原料，通常采用何种制气方法?标准答案：天然气、轻烃类为原料时，目前主要采用加压蒸汽转化法制半水煤气。知识点解析：暂无解析20、合成氨原料气中硫化物有哪些种类?它们脱除的难易程度如何?标准答案：合成氨原料气中硫化物可分为两大类：(1)无机硫(H2S)。(2)有机硫：①硫醇(RSH)；②硫氧化碳(COS)；③二硫化碳(CS2)；④硫醚(RSR’)；⑤噻吩又称硫茂(C4H4S)；⑥氢化噻吩(C4H8S)。脱除难易程度(难→易)：C4H8S→C4H4S→RSR’→CS2→COS→RSH→H2S。知识点解析：暂无解析21、当原料气中含硫量较高而脱硫后原料气净化度要求又很高时，应采用何类型的脱硫?标准答案：应该采用湿法串干法的方法进行脱硫，即先采用湿法脱硫，脱除原料气中的大部分硫化物，再采用精细脱硫把关，保证脱硫后原料气的净化度要求。知识点解析：暂无解析22、CO中-低变串联流程应用的前提是什么?标准答案：原料气必须采用精细脱硫，使其中硫化物的含量降低至10－7以下。知识点解析：暂无解析23、变换工段外供蒸汽消耗量的多少标志着该工段能量消耗水平?如何降低?标准答案：(1)对于变换炉而言，尽可能降低其进口汽／气比，主要措施有：①合理确定最终变换率或最终残余C0含量，避免盲目追求高变换而导致H2O(g)消耗量过高；②尽可能选择高活性且对汽／气要求较低的催化剂；③将催化剂进行合理分段，段间尽可能采用H2O(l)直接冷激方式；④严格控制原料气中的O2含量。严禁O2＞0，5％。(2)对于中小型合成氨厂具有饱和热水塔系统的流程而言，尽可能提高出饱和塔气体的汽／气比，主要措施有：①选择高效塔型和填料，使气液分布均匀；②选择合适的循环水量，兼顾传质和传热，尽可能提高出饱和塔气体的温度和湿含量；③尽可能降低变换系统的压力差，增加热水塔系统的能量回收。(3)其他。对整个变换系统，应尽可能减少损失，充分利用变换反应热和变换气的显热及其中过剩水蒸气的潜热。知识点解析：暂无解析24、简述两段吸收、两段再生的主要优点。标准答案：(1)吸收、再生推动力均匀化；(2)可使一段吸收、一段再生基本维持等温操作，节省吸收、再生系统的能量，即可减少吸收冷却水用量和再生加热介质用量；(3)用少量温度较低、再生完全的贫液提高吸收的净化度；(4)用大量温度较高、初步再生的半贫液提高吸收的速率。知识点解析：暂无解析25、氨合成流程具有哪些特点?其原因是什么?标准答案：氨合成流程的特点及其原因如下：(1)有循环回路，原因：单程转化率太低，为了有效利用原料气；(2)有放空管路，原因：原料气中带入少量惰性气体因循环而逐渐积累，放空目的控制循环回路中惰性气体的含量；(3)有产品氨冷却、冷冻分离系统，原因：氨加压冷却时易液化。知识点解析：暂无解析26、氨合成塔的主体结构形式如何?为什么要有这样的结构?标准答案：氨合成塔的主体结构分为外筒和内件两大部分：(1)外筒，主要承受高压(操作压力与大气压力之差)、不承受高温，可用普通低合金钢或优质低碳钢制成。在正常情况下，寿命可达四五十年以上。(2)内件，置于外筒之内。进入合成塔的气体先经过内件与外筒之间的环隙，内件外面设有保温层，以减少向外筒的散热。内件承受高温(500℃左右)，只承受环隙气流与内件气流的压差，一般仅1～2MPa，从而可降低对内件材料的要求。内件一般可用合金钢制作，但内件使用寿命一般比外简短得多。将合成塔分为外筒与内件两部分的原因是：在高