化学工程中的化工原料及反应知识要点

综合试卷第=PAGE1*2-11页（共=NUMPAGES1*22页） 综合试卷第=PAGE1*22页（共=NUMPAGES1*22页）PAGE①姓名所在地区姓名所在地区身份证号密封线1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和所在地区名称。2.请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写您的答案。3.不要在试卷上乱涂乱画，不要在标封区内填写无关内容。一、填空题1.化工原料中，常用的有机溶剂有乙醇、苯和丙酮。

2.在化学反应中，催化剂的作用是改变反应速率而不被反应消耗。

3.水煤气制备过程中，主要反应为CO2H2O→COH2。

4.化工生产中，常用的传质设备有板式塔和填料塔。

5.聚合反应中，链转移剂的作用是中断聚合反应链的增长。

答案及解题思路：

答案：

1.乙醇、苯、丙酮

2.改变反应速率而不被反应消耗

3.CO2H2O→COH2

4.板式塔、填料塔

5.中断聚合反应链的增长

解题思路：

1.常用的有机溶剂在化工原料中非常广泛，乙醇、苯和丙酮因其溶解能力强、沸点适中而被广泛使用。

2.催化剂在化学反应中起到加速反应速率的作用，但其本身不参与反应，不会被消耗。

3.水煤气制备是通过将煤炭与水蒸气在高温下反应一氧化碳和氢气的过程，主要反应式为CO2H2O→COH2。

4.板式塔和填料塔是化工生产中常用的传质设备，用于气体和液体之间的传质过程。

5.链转移剂在聚合反应中可以打断正在增长的聚合链，从而影响聚合物的分子量和分子量分布。二、选择题1.下列物质中，不属于有机物的是（）。

A.甲烷B.乙醇C.氮气D.聚乙烯

2.在下列反应中，属于放热反应的是（）。

A.氢气和氧气反应水B.氯化氢和氨气反应氯化铵

C.硫酸和金属反应硫酸盐D.硫酸和铁反应硫酸亚铁

3.下列物质中，具有还原性的是（）。

A.碳酸氢钠B.氧化钙C.氢气D.氯气

4.在下列反应中，属于氧化反应的是（）。

A.氢气和氧气反应水B.氯化氢和氨气反应氯化铵

C.硫酸和金属反应硫酸盐D.硫酸和铁反应硫酸亚铁

5.下列物质中，属于催化剂的是（）。

A.碳B.氮气C.氢气D.铂

答案及解题思路：

1.答案：C

解题思路：有机物是指含有碳元素的化合物，除了碳的氧化物、碳酸盐、碳酸及其盐类。氮气（N2）是单质，不含碳元素，因此不属于有机物。

2.答案：A

解题思路：放热反应是指在化学反应过程中释放热量的反应。氢气和氧气反应水是一个典型的放热反应，释放大量热量。

3.答案：C

解题思路：还原性是指物质在化学反应中能够失去电子的性质。氢气（H2）具有强还原性，能够将其他物质还原。

4.答案：A

解题思路：氧化反应是指物质在化学反应中失去电子的过程。氢气和氧气反应水是一个氧化反应，氢气被氧化成水。

5.答案：D

解题思路：催化剂是指能够加速化学反应速率而自身不发生永久化学变化的物质。铂（Pt）是一种常用的催化剂，在许多化学反应中发挥重要作用。三、判断题1.化工原料中的有机物都是由碳、氢、氧、氮等元素组成的。（×）

解题思路：有机物通常是由碳元素组成的化合物，但并非所有有机物都包含氢、氧、氮等元素。例如甲烷（CH4）是一种简单的有机物，只含有碳和氢元素，不含氧和氮。

2.催化剂在化学反应中能够改变反应速率。（√）

解题思路：催化剂是一种能够改变化学反应速率而自身在反应中不被消耗的物质。它通过提供另一条反应路径来降低反应的活化能，从而加速反应速率。

3.水煤气制备过程中，主要反应为碳和水蒸气反应一氧化碳和氢气。（√）

解题思路：水煤气制备过程中，主要反应为碳（C）与水蒸气（H2O）在高温下反应一氧化碳（CO）和氢气（H2），即CH2O→COH2。

4.化工生产中，传质设备主要用于物质的传递和分离。（√）

解题思路：传质设备在化工生产中用于物质的传递，包括热量、质量（气体、液体或固体）的传递。分离则是传质过程的一部分，通过传质设备实现物质的有效分离。

5.聚合反应中，链转移剂的作用是使聚合反应停止。（√）

解题思路：链转移剂在聚合反应中能够将活性中心从聚合物链转移到其他分子上，从而中断聚合链的增长，导致聚合反应的停止。这是通过提供一个活性中心，使得聚合反应不再继续进行。四、简答题1.简述有机溶剂在化工生产中的应用。

有机溶剂在化工生产中具有广泛的应用，主要包括：

提取和精制：用于从混合物中提取特定组分，如从原油中提取各种烃类。

溶解和分散：用于溶解固体、液体或气体，如溶剂萃取、乳液制备等。

涂料和胶粘剂：作为涂料和胶粘剂的溶剂，提高其流动性和粘附性。

反应介质：某些反应需要在特定的溶剂中进行，如有机合成中的反应介质。

2.简述催化剂在化学反应中的作用。

催化剂在化学反应中具有以下作用：

降低反应活化能，加速反应速率。

改变反应路径，提高反应选择性。

增强反应稳定性，提高产物的纯度。

循环利用，减少反应物的消耗。

3.简述水煤气制备过程中的主要反应。

水煤气制备过程中的主要反应包括：

碳与水蒸气反应一氧化碳和氢气：CH2O(g)→COH2

碳与氧气反应二氧化碳：CO2→CO2

一氧化碳与水蒸气反应二氧化碳和氢气：COH2O(g)→CO2H2

4.简述化工生产中传质设备的主要作用。

化工生产中传质设备的主要作用包括：

实现物质在相间的传递，如气液、液液、气固传质。

提高生产效率，缩短生产周期。

保证产品质量，减少污染物排放。

适应不同工艺需求，提供多样化的传质方式。

5.简述聚合反应中链转移剂的作用。

聚合反应中链转移剂的作用包括：

控制聚合反应的链增长速率，调节聚合物的分子量分布。

防止聚合反应失控，避免过多低分子量聚合物。

提高聚合反应的可控性，制备特定功能的聚合物。

答案及解题思路：

1.有机溶剂在化工生产中的应用：

解题思路：列举有机溶剂的常见用途，如提取、溶解、涂料等。

2.催化剂在化学反应中的作用：

解题思路：描述催化剂如何影响反应速率、路径、稳定性等。

3.水煤气制备过程中的主要反应：

解题思路：列出并解释水煤气制备过程中的关键反应方程式。

4.化工生产中传质设备的主要作用：

解题思路：阐述传质设备在提高生产效率、保证质量、适应工艺等方面的作用。

5.聚合反应中链转移剂的作用：

解题思路：解释链转移剂如何控制聚合反应的分子量分布和反应速度。五、计算题1.1mol氢气和2mol氧气反应2mol水，求该反应的摩尔比。

2.2mol氨气和3mol氢气反应2mol氨水，求该反应的摩尔比。

3.1mol碳和水蒸气反应1mol一氧化碳和1mol氢气，求该反应的摩尔比。

4.1mol氢气和1mol氧气反应1mol水，求该反应的摩尔比。

5.1mol氨气和1mol氢气反应1mol氨水，求该反应的摩尔比。

答案及解题思路：

1.答案：氢气与氧气的摩尔比为1:2，水的摩尔比为2:1。

解题思路：根据化学反应方程式2H₂O₂→2H₂O，可以看出氢气与氧气的摩尔比为2:1，而的水的摩尔比为2:2，即1:1。因此，简化后氢气与氧气的摩尔比为1:2。

2.答案：氨气与氢气的摩尔比为2:3，氨水的摩尔比为2:2，即1:1。

解题思路：根据化学反应方程式2NH₃3H₂→2NH₄OH，可以看出氨气与氢气的摩尔比为2:3，而氨水的摩尔比为2:2，即1:1。因此，氨气与氢气的摩尔比为2:3。

3.答案：碳与水蒸气的摩尔比为1:1，一氧化碳和氢气的摩尔比均为1:1。

解题思路：根据化学反应方程式CH₂O→COH₂，可以看出碳与水蒸气的摩尔比为1:1，的一氧化碳和氢气的摩尔比也均为1:1。

4.答案：氢气与氧气的摩尔比为1:1，水的摩尔比为1:1。

解题思路：根据化学反应方程式2H₂O₂→2H₂O，可以看出氢气与氧气的摩尔比为2:1，而的水的摩尔比为2:2，即1:1。因此，简化后氢气与氧气的摩尔比为1:1。

5.答案：氨气与氢气的摩尔比为1:1，氨水的摩尔比为1:1。

解题思路：根据化学反应方程式NH₃H₂→NH₄OH，可以看出氨气与氢气的摩尔比为1:1，的氨水的摩尔比也为1:1。六、论述题1.论述化工原料在化工生产中的重要性。

化工原料是化工生产的基础，其重要性体现在以下几个方面：

基础性：化工原料是化工产品生产的前提，没有合适的原料，化工生产无法进行。

决定性：原料的种类和质量直接影响到产品的功能、质量和生产成本。

创新性：新型化工原料的研发和应用可以推动化工产业的创新和发展。

2.论述催化剂在化工生产中的应用及作用。

催化剂在化工生产中的应用广泛，其作用包括：

提高反应速率：催化剂可以降低反应的活化能，从而加快反应速率。

提高选择性：催化剂可以引导反应向特定产物方向进行，提高产物的选择性。

降低能耗：某些催化剂可以降低反应所需的能量，从而降低生产成本。

3.论述传质设备在化工生产中的重要作用。

传质设备在化工生产中的重要作用包括：

物质传递：传质设备是实现物质在两相之间传递的关键设备，如吸收、蒸馏等。

提高效率：通过优化传质设备的设计，可以提高传质效率，降低能耗。

产品质量：传质设备的功能直接影响到产品的纯度和质量。

4.论述聚合反应中链转移剂的作用及其应用。

链转移剂在聚合反应中的作用及其应用包括：

控制分子量：链转移剂可以控制聚合物的分子量分布，满足不同应用的需求。

终止反应：在某些情况下，链转移剂可以终止聚合反应，防止过聚合。

应用领域：链转移剂在塑料、橡胶、纤维等高分子材料的生产中有着广泛的应用。

5.论述化工原料及反应知识在化工生产中的应用。

化工原料及反应知识在化工生产中的应用体现在：

原料选择：根据产品的功能需求，选择合适的化工原料。

工艺优化：利用反应知识优化工艺流程，提高生产效率和产品质量。

新产品开发：结合化工原料和反应知识，开发新型化工产品。

答案及解题思路：

答案：

1.化工原料是化工生产的基础，决定了产品的功能、质量和生产成本，同时也是推动化工产业创新和发展的关键。

2.催化剂在化工生产中起着提高反应速率、提高选择性和降低能耗的作用，是化工生产中不可或缺的组成部分。

3.传质设备是实现物质传递的关键设备，通过优化设计可以提高传质效率，降低能耗，并直接影响产品质量。

4.链转移剂在聚合反应中用于控制分子量和终止反应，广泛应用于高分子材料的生产。

5.化工原料及反应知识在化工生产中的应用包括原料选择、工艺优化和新产品开发，是推动化工产业发展的重要基础。

解题思路：

1.分析化工原料在化工生产中的基础性、决定性和创新性作用。

2.结合催化剂的实际应用案例，阐述其在提高反应速率、提高选择性和降低能耗中的作用。

3.通过传质设备的实际应用案例，说明其在物质传递、提高效率和产品质量方面的作用。

4.分析链转移剂在聚合反应中的作用及其在材料生产中的应用。

5.结合化工原料及反应知识的实际应用案例，阐述其在原料选择、工艺优化和新产品开发中的作用。七、应用题1.根据化工生产中，传质设备的作用，举例说明其在实际生产中的应用。

应用实例：在石油化工中，吸收塔用于吸收气体混合物中的有害气体，如苯吸收塔用于从废气中去除苯。

解题思路：首先解释传质设备的基本作用，如气体液体、液体液体或固体液体之间的传质过程。然后举例说明吸收塔等设备在实际生产中的应用，并简要描述其工作原理。

2.结合化工生产中的聚合反应，分析链转移剂在反应中的具体作用。

解题思路：首先概述聚合反应的基本原理，然后定义链转移剂及其在聚合反应中的作用。举例说明链转移剂如何影响聚合反应的分子量分布，并讨论其在生产高分子材料中的应用。

3.分析化工原料在化学反应中的作用，举例说明其在实际生产中的应用。

应用实例：在制药工业中，乙醇作为溶剂用于合成药物中间体。

解题思路：解释化工原料在化学反应中的多种作用，如溶剂、反应物、催化剂等。举例说明乙醇在制药工业中的应用，并讨论其在该过程中的作用。

4.结合化工生产中的催化剂，讨论其在提高反应效率方面的作用。

解题思路：介绍催化剂的基本概念和作用，如降低反应活化能、提高反应速率等。举例说明在化工生产中，如合成氨过程中，铁催化剂如何提高反应效率。

5.分析化工原料及反应知识在化工生产中的重要性，提出提高化工生产效率的建议。

解题思路：讨论化工原料和反应知识在化工生产中的重要性，如提高产品质量、降低成本、减少污染等。提出具体建议，如优化工艺流程、采用新型催化剂、改进原料选择等。

答案及解题思路：

1.答案：传质设备在化工生产中的应用包括吸收塔、萃取塔、干燥器等。例如吸收塔用于从废气中去除有害物质，如苯吸收塔用于从废气中去除苯。

解题思路：解释传质设备的作用，举例说明吸收塔等设备在去除废气中的有害物质中的应用。

2.答案：链转移剂在聚合反应中的作用是中断或改变聚合反应的链增长，从而调节聚合物分子量分布。例如在聚乙烯生产中，使用氢气作为链转移剂可以调节分子量分布。

解题思路：定义链转移剂，分析其在聚合反应中的作用，举例说明其在聚乙烯生产中的应用。

3.答案：