18春西南大学0745《化学工艺》作业答案

1、合成氨原料气中的硫化物主要是：

1. 2. 3. 4.

硫酸 硫磺 硫化氢 有机硫

2、 氨碱法生产纯碱过程中，氨盐水里氯化钠和氨的浓度越高，原料的利用率就会：

1. 2. 3. 4.

越高 不确定 越低 不变

3、 纯碱工业的主要产品为

1. 2. 3. 4.

纯碱溶液 轻质纯碱 重质纯碱 以上都不是

4、 硫酸工业中二氧化硫催化氧化反应的催化剂活性组分为

1. 2. 3. 4.

C. 五氧化二钒 氧化铝 硅胶 氧化钾

5、 氨氧化法生产的硝酸浓度为：

1. 2. 3. 4.

25-45% 15-30% 60-80% 45-60%

6、合成氨的铁系催化剂中，活性成分为：

1. 2. 3. 4.

氧化亚铁 硫酸亚铁 金属铁 氧化铁

7、 二氧化硫催化氧化生产中，获得更高转化率的更好措施是：

1. 2. 3. 4.

A. 采用一次转化一次吸收工艺 采用多段转化一次吸收工艺

采用炉气冷激-间接换热一次转化工艺 采用两次转化两次吸收工艺

8、

以下哪项措施不能在甲烷转化制取合成氨原料气过程防止析碳。

1. 2. 3. 4.

适当提高水蒸气用量 选择适宜的催化剂 保持催化剂活性良好 控制甲烷预热温度不要太低

9、

甲烷蒸气二段转化温度范围是（ ）。

1. 2. 3. 4.

400-600℃ 600-800℃ 800-1000 1000-1200℃

10、

苯菲尔法脱碳脱碳法又叫（ ）。

1. 2. 3. 4.

二乙醇胺热钾碱法 氨基乙酸法 碱液吸收法 乙醇胺法

11、

生产上甲烷蒸气转化一般采用（ ）。

1. 2. 3. 4.

一段转化 二段转化 三段转化 四段转化

12、

一氧化碳中温变换指的是以下哪个温度范围的变换过程

1. 2. 3. 4.

200-280℃ 280-350℃ 350-550℃ 550-700℃

13、

在氨合成反应宏观动力学的表面反应过程中，控制表面反应的步骤是（ ）。

1. 2. 3. 4.

氮气的活性吸附 氢气的活性吸附 生成氨的反应 氨的脱附

14、

氨合成反应表面动力学过程的控制步骤是（ ）。

1. 2. 3. 4.

氮气的活性吸附 氢气的活性吸附 生成氨的表面反应 氨的表面解吸

15、

在氨合成过程中，由于有（ ）存在，使催化剂永久失去活性而中毒，导致催化剂的活性无

1. 2. 3. 4.

硫、氢、碳等 铁、砷、铜等 铁、氢、碳等 硫、磷、砷等

16、

对中压法合成氨流程的两个特点，以下说法正确的是（ ）。

1. 2. 3. 4.

反应速率高，转化率高； 氢氮比和进口氨含量合理； 水冷、氨冷二次分离氨效果好；

驰放气位置设计在压缩机后比较合理。

17、

重过磷酸钙生产的关键工艺条件是（ ）。

1. CaO矿粉细度 2. 磷酸浓度

3. 反应温度 4.

混合强度

18、

以钾石盐为原料，用溶解结晶法生产氯化钾的原理是（ ）。

1. 氯化钠和氯化钾在水中的溶解度随温度变化而异；

2. 氯化钾和氯化钠晶体表面与水的润湿程度不同； 3. 氯化钠和氯化钾的分子量不同。 4.

以上都不是

19、

以下哪种是最重要的氮肥。

1. 尿素

2. 硝酸钾 3. 硫酸铵 4.

氯化铵

20、

钾石盐溶解结晶法生产氯化钾的原理是根据氯化钾和氯化钠在水中的溶解度随（1. 浓度 2. 温度

3. 压强 4.

时间

21、

普通硫铁矿的主要成分是（ ）

1. FeO 2. FeS2

3. Fe2O3 4.

FeS

22、

以下几项哪个不能提高硫铁矿焙烧速度。

）变化而

1. 2. 3. 4.

提高焙烧温度 增大矿石粒度

增加空气与矿石颗粒相对运动 提高入炉空气氧体积分数

23、

以下哪种溶液不能用来吸收硝酸生产尾气。

1. 2. 3. 4.

尿素 氢氧化钠 碳酸钠 酸性高锰酸钾

24、

以下几项哪个不是氨碱法的突出缺点

1. 2. 3. 4.

氯化钠利用率低 回收氨成本高 废液环境污染大 对设备腐蚀严重

25、

最早的工业生产纯碱方法是（ ）

1. 2. 3. 4.

柯氏制碱法 路布兰法 氨碱法 联碱法

26、离子交换膜法电解制碱时电解槽操作温度应控制在（ ）。

1. 2. 3. 4.

40-60℃ 50-70℃ 70-90℃ 90-100℃

27、 二氧化硫催化氧化反应的最适宜温度随转化率的升高而：

1. 2. 3.

逐渐降低 保持不变 逐渐升高

4. 不确定

28、 电解过程的基本定律是：

1. 2. 3. 4.

物质守恒定律 能量守恒定律 法拉第定律 傅里叶定律

多项选择题

29、 影响尿素合成反应化学平衡的主要因素有：

1. 2. 3. 4.

温度 水碳比 压力 氨碳比

30、 氨碱法生产纯碱，原料利用率的影响因素包括：

1. 2. 3. 4.

碳酸化塔底部温度

氨盐水中氯化钠的浓度 氨盐水中氨的浓度

碳酸化塔引入二氧化碳的分压

31、 甲烷蒸气转化的工艺条件包括：

1. 2. 3. 4.

原料配料中的配料比 空间速度 温度 压力

32、 以下哪些可用作硫酸生产的原料：

1. 2. 3. 4.

硫铁矿 硫酸盐 冶炼烟气 硫磺

33、合成氨原料气湿法脱硫方法包括：

1. 2. 3.

化学吸收法 物理吸收法 氧化锌法

4. 化学物理综合吸收法

34、 离子交换膜法电解质烧碱的工艺条件包括：

1. 2. 3. 4.

饱和食盐水质量 电解槽的操作温度

阴极液中氢氧化钠浓度

阳极液中氯化钠的质量浓度

35、 硫酸厂尾气中的有害物主要是：

1. 2. 3. 4.

二氧化氮 三氧化硫 二氧化硫 酸雾

36、 隔膜法电解过程中可采用以下哪些措施抑制副反应：

1. 2. 3. 4.

用饱和精制食盐水 控制电解液流速 采用较高温度

选用性能良好的隔膜

37、 我国常用的尿素生产工艺包括：

1. 2. 3. 4.

传统水溶液全循环法

意大利Snamprogetti氨气提法 气提法

日本改良C法

38、 以下哪些属于复合肥：

1. 2. 3. 4.

氯化钾 磷酸铵 硝酸钾 硫酸钠

39、影响氨合成反应速度的主要因素有：

1. 2. 3. 4.

氢氮混合气体组成 温度 压力

空间速度

40、 确定二氧化硫催化氧化工艺条件的技术经济原则包括：

1. 2. 3. 4.

降低生产费用和设备投资 提高劳动生产率 提高生产操作强度

提高转化率和原料利用率

主观题 41、

写出相应的化学反应方程式

硝酸钙液态转化生产硝酸铵Ca(NO3)2 + (NH4)2CO3 --à

参考答案：

硝酸钙液态转化生产硝酸铵Ca(NO3)2 + (NH4)2CO3 --à 2NH4NO3 + CaCO3(s)

42、合成氨原料气中水蒸气对甲烷的摩尔比称为（ ）

参考答案： 水碳比

43、

写出相应的化学反应方程式 氧化锌法脱硫醇ZnO + C2H5SH --à

参考答案：

氧化锌法脱硫醇ZnO + C2H5SH --à ZnS + C2H5OH或（C2H4 +H2O）

44、

写出相应的化学反应方程式: 氧化锌法脱硫化氢ZnO + H2S --à

参考答案：

氧化锌法脱硫化氢ZnO + H2S --à ZnS + H2O

45、

写出相应的化学反应方程式 浓硝酸合成反应

参考答案：

浓硝酸合成反应2N2O4(l) + O2(g) + 2H2O(l) --à 4HNO3

46、

写出相应的化学反应方程式:

分别写出隔膜法电解阳极区和阴极区的主要副反应

参考答案：

隔膜法电解主要副反应NaOH + HClO --à NaClO + H2O（阳极区）

NaClO + H2 --à NaCl + H2O（阴极区）

47、

写出相应的化学反应方程式 三氧化硫的吸收反应

参考答案：

三氧化硫的吸收反应nSO3 + H2O --à H2SO4 + (n-1)SO3

48、

写出相应的化学反应方程式

硫铁矿焙烧总反应方程式4FeS2 + 11O2 --à

参考答案：

硫铁矿焙烧总反应方程式4FeS2 + 11O2 --à 2Fe2O3 + 8SO2

49、

写出相应的化学反应方程式 氨与合二氧化碳液相中合成尿素

参考答案：

氨与合二氧化碳液相中合成尿素2NH3(l) + CO2 --à NH4COONH2(l)

NH4COONH2(l) --à CO(NH2)2(l) + H2O(l)

50、两转两吸工艺流程有何特点？

参考答案：

答：反应速度快，最终转化率高；采用较高体积分数的二氧化硫炉气；减轻尾气污染；热量平衡；流阻力增加，鼓风机压力增大，动力消耗增大。

51、尿素合成反应机理是什么？控制步骤是什么？

参考答案：

答：尿素生产机理是：氨和二氧化碳在液相中发生合成反应。

方程式为：2NH3 + CO2=NH4COONH2 (1) NH4COONH2 == CO(NH2)2 + H2O (2)

第一步是快速放热反应，易达化学平衡其二氧化碳平衡转化率很高；第二步甲铵脱水生成尿素反应二氧化碳平衡转化率较低，是尿素合成的控制步骤。

52、生产尿素原料气中的惰性气体对生产过程有什么影响？

参考答案：

尿素生产的原料气为氨气和二氧化碳。从合成氨来的CO2原料气中通常含有氮气、氢气等气体，体系中氨和二氧化碳分压，在给定操作压力下会降低反应温度，导致二氧化碳转化率下降。此外爆炸影响生产安全。工业生产中要求原料二氧化碳的摩尔分数大于98%，氢气越少越好。

53、氨碱法生产纯碱的原理是什么？

参考答案：

答：氨碱法是以氨作为中间媒介生产纯碱的方法，其主要反应是氨盐水碳酸化： NaCl + NH3 + CO2 + H2O === NaHCO3 (s) + NH4Cl

生成的碳酸氢钠经煅烧分解为纯碱、二氧化碳和水：2NaHCO3 ==== Na2CO3 + CO2 + H2O 另一产物NH4Cl与石灰乳共煮回收氨。

54、氨合成催化剂的组成是什么？提高平衡氨浓度的措施有哪些？

参考答案：

以氧化铁为主要组分，提高压力，降低温度，保持氢氮比=3，控制进口气体组成。

55、为什么要防止析碳？

参考答案：

答：析碳反应生成碳黑会覆盖在催化剂表面堵塞微孔，使甲烷转化率下降，出口气体中残余甲烷增热而缩短反应管使用寿命，甚至还会使催化剂粉碎而增大床层阻力。

56、甲烷蒸气转化过程中如何防止析碳？

参考答案：

甲烷蒸气转化过程中如何防止析碳？

答：防止甲烷蒸气转化过程中析碳需要适当提高水蒸气用量以调整气体组成，选择适宜催化剂并保预热温度不要太高。

57、提高硫铁矿焙烧速率的主要途径有哪些？

参考答案：

答：主要途径有：提高焙烧温度；减小矿石粒度；增加空气与矿石颗粒相对运动；提高入炉空气氧

58、试述联合制碱法的基本工序

参考答案：

联合制碱法基本工序有：1）食盐水的制备和精制；2）食盐水吸氨成氨盐水；3）氨盐水碳酸化；NaHCO3煅烧成纯碱；6）母液回收吸氨；7）母液冷析和盐析增稠；8）氯化铵浆液离心分离、干

59、叙述苯菲尔法脱碳原理

参考答案：

答：苯菲尔法脱碳又称为热碳酸钾法，即二乙醇胺催化热钾碱法脱除CO2。其基本方程式是：K2C2KHCO3 。为提高反应速度及增加KHCO3溶解度，吸收在较高温度下进行。在KHCO3 溶液中加以改变吸收反应历程，大大加快吸收速度同时降低液面上CO2的平衡分压，使脱碳气的净化度提H2S等酸性组分。

60、讨论硫酸生产中的三废治理及综合利用。

参考答案：

硫酸生产中有大量的废水、废气和废渣产生。废气中的有害物主要是二氧化硫、少量的三氧化硫和吸收提高二氧化硫的转化率和三氧化硫的吸收率，使尾气达到排放标准。这是消除尾气污染的根本

焙烧铁矿产生的大量烧渣除含铁和少量残硫外还有一些有色金属和其他物质，可以作为建筑材料的炼铁原料；可以回收烧渣中的贵重金属；还可以用于生产氧化铁颜料、制取硫酸亚铁、玻璃研磨料

硫酸生产中会排出污酸和污水，含有矿尘和有毒物质、有色金属及稀有元素等。排放前应进行处理量降到排放标准以下。目前常用加入碱性物质的多段中和法和硫化-中和法。

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