2025年化工总控工技能比赛试题附答案

2025年化工总控工技能比赛试题(附答案)一、选择题1.化工生产中常用的“三酸两碱”是指（）A.硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠、氢氧化钾B.硫酸、盐酸、磷酸、氢氧化钠、碳酸钠C.硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠、碳酸钠D.硫酸、盐酸、磷酸、氢氧化钾、碳酸钾答案：C解析：在化工生产里，“三酸两碱”是重要的基础化工原料，“三酸”指硫酸、盐酸和硝酸，“两碱”指氢氧化钠和碳酸钠，所以选C。2.下列哪种物质不属于化工生产中的危险化学品（）A.乙醇B.氮气C.苯D.硫化氢答案：B解析：乙醇易燃，苯有毒且易燃，硫化氢有剧毒且易燃，它们都属于危险化学品。而氮气是一种惰性气体，通常情况下化学性质稳定，不属于危险化学品，所以选B。3.在化工生产中，下列哪种传热方式效率最高（）A.传导B.对流C.辐射D.无法确定，取决于具体情况答案：D解析：传导、对流和辐射是三种常见的传热方式。在不同的化工生产场景中，它们的传热效率受多种因素影响，比如物质的性质、温度、流动状态等。所以不能简单地说哪种传热方式效率最高，要根据具体情况判断，选D。4.化工生产中，精馏塔的回流比是指（）A.塔顶回流量与塔顶产品量之比B.塔顶回流量与塔底产品量之比C.塔底回流量与塔顶产品量之比D.塔底回流量与塔底产品量之比答案：A解析：回流比是精馏操作中的一个重要参数，它定义为塔顶回流量与塔顶产品量之比，这个比值对精馏塔的分离效果和能耗有重要影响，所以选A。5.化工管道中，用于控制流体流量的阀门是（）A.截止阀B.闸阀C.止回阀D.安全阀答案：A解析：截止阀可以通过改变阀瓣与阀座的间隙来控制流体的流量；闸阀主要用于截断或接通管路中的介质；止回阀是防止流体倒流；安全阀是在系统超压时起保护作用。所以用于控制流体流量的阀门是截止阀，选A。6.化工生产中，吸收操作通常用于（）A.分离气体混合物B.分离液体混合物C.提纯固体物质D.制备新的化合物答案：A解析：吸收操作是利用混合气体中各组分在液体吸收剂中溶解度的差异，来分离气体混合物的一种单元操作。它主要用于分离气体混合物，而不是分离液体混合物、提纯固体物质或制备新的化合物，所以选A。7.下列关于化学反应速率的说法中，正确的是（）A.化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的增加或生成物浓度的减少来表示B.对于任何化学反应，升高温度都能加快反应速率C.催化剂只能加快化学反应速率，不能减慢反应速率D.增大反应物的浓度，一定能加快反应速率答案：B解析：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示，A错误；升高温度会增加分子的能量，使活化分子百分数增加，从而加快反应速率，对于任何化学反应都是如此，B正确；催化剂有正催化剂和负催化剂，正催化剂加快反应速率，负催化剂减慢反应速率，C错误；对于一些固体或纯液体反应物，增大其用量，浓度不变，反应速率不变，D错误。所以选B。8.化工生产中，对于易燃易爆物质的储存，下列做法正确的是（）A.储存于露天仓库B.与其他物品混放C.储存在阴凉、通风的仓库D.采用明火加热的方式保持温度答案：C解析：易燃易爆物质储存于露天仓库容易受到外界环境影响，增加危险；与其他物品混放可能会发生相互反应，引发危险；采用明火加热会有引发爆炸的风险。而储存在阴凉、通风的仓库可以降低温度，减少易燃易爆物质挥发，降低危险，所以选C。9.在化工生产中，常用的干燥方法不包括（）A.对流干燥B.传导干燥C.辐射干燥D.电解干燥答案：D解析：对流干燥、传导干燥和辐射干燥是化工生产中常用的干燥方法。电解干燥并不是常见的化工干燥方法，所以选D。10.化工生产中，对于反应釜的操作，下列说法错误的是（）A.反应前要检查反应釜的密封性B.反应过程中可以随时打开反应釜的盖子C.反应结束后要进行清洗和维护D.要按照规定的工艺参数进行操作答案：B解析：反应前检查反应釜的密封性可以防止物料泄漏和发生危险；反应结束后进行清洗和维护有利于反应釜的长期使用；按照规定的工艺参数操作能保证反应的正常进行和产品质量。而在反应过程中随时打开反应釜的盖子会导致物料泄漏、空气进入等问题，可能引发危险，所以B说法错误。二、填空题1.化工生产中常用的过滤设备有_、_和___等。答案：板框压滤机、真空转鼓过滤机、袋式过滤器2.化工生产中的“三废”是指_、_和___。答案：废气、废水、废渣3.化工管道的连接方式主要有_、_、_和_等。答案：螺纹连接、法兰连接、焊接连接、承插连接4.化工生产中，常见的反应器类型有_、_和___等。答案：釜式反应器、管式反应器、塔式反应器5.化工生产中，常用的换热设备有_、_和___等。答案：列管式换热器、板式换热器、套管式换热器6.化工生产中，对于易燃易爆物质的储存，要严格控制_、_和___等条件。答案：温度、湿度、通风7.化工生产中，常用的气体吸收剂有_、_和___等。答案：水、氢氧化钠溶液、硫酸溶液8.化工生产中，精馏塔的操作参数主要有_、_和___等。答案：回流比、塔压、进料组成9.化工生产中，常见的催化剂类型有_、_和___等。答案：金属催化剂、金属氧化物催化剂、酸碱催化剂10.化工生产中，对于有毒有害气体的处理方法主要有_、_和___等。答案：吸收法、吸附法、催化燃烧法三、判断题1.化工生产中，只要遵守操作规程，就不会发生安全事故。()答案：×解析：虽然遵守操作规程能大大降低安全事故的发生概率，但化工生产过程复杂，存在许多不确定因素，如设备老化、自然灾害等，即使遵守操作规程，也不能完全排除发生安全事故的可能性。2.化工生产中，所有的化学反应都需要催化剂。()答案：×解析：并非所有的化学反应都需要催化剂，有些反应在一定条件下可以自发进行，或者通过改变温度、压力等条件就能达到合适的反应速率，不需要催化剂。3.化工生产中，精馏塔的塔板数越多，分离效果越好。()答案：√解析：在其他条件一定的情况下，精馏塔的塔板数越多，气液两相接触的次数就越多，组分之间的传质越充分，分离效果也就越好。4.化工生产中，吸收操作只能用于分离气体混合物。()答案：×解析：吸收操作主要用于分离气体混合物，但在某些情况下也可以用于处理液体中的溶质，比如从溶液中吸收某种溶质等。5.化工生产中，管道的管径越大，流体的流速就越快。()答案：×解析：流体的流速不仅与管径有关，还与流量有关。根据流量公式Q=A×v（Q为流量，A为管道横截面积，v为流速），在流量一定的情况下，管径越大，横截面积越大，流速反而越慢。6.化工生产中，对于易燃易爆物质的储存，只要有防火措施就可以了。()答案：×解析：对于易燃易爆物质的储存，除了防火措施外，还需要考虑防爆、防潮、通风等多方面的因素，以确保储存的安全。7.化工生产中，化学反应的速率只与温度有关。()答案：×解析：化学反应的速率受多种因素影响，除了温度外，还与反应物浓度、催化剂、压力等因素有关。8.化工生产中，干燥操作的目的只是为了去除物料中的水分。()答案：×解析：干燥操作的目的不仅是去除物料中的水分，还可以去除其他挥发性物质，以满足生产工艺和产品质量的要求。9.化工生产中，反应釜的材质只需要考虑耐腐蚀性能。()答案：×解析：反应釜的材质需要综合考虑多种因素，如耐腐蚀性能、耐高温性能、强度、成本等，而不仅仅是耐腐蚀性能。10.化工生产中，只要设备正常运行，就不需要进行维护和保养。()答案：×解析：即使设备正常运行，也需要定期进行维护和保养，这样可以及时发现潜在的问题，延长设备的使用寿命，保证生产的正常进行。四、简答题1.简述化工生产中安全操作的重要性。(1).保障人员生命安全：化工生产中涉及到许多危险化学品和高温、高压等危险环境，安全操作可以避免操作人员受到伤害，保护他们的生命健康。(2).保护财产安全：安全操作可以防止事故的发生，减少设备损坏、物料损失等财产损失，保障企业的经济利益。(3).保证生产的连续性：安全事故会导致生产中断，影响产品的供应和企业的信誉。安全操作可以确保生产的正常进行，提高生产效率。(4).符合法律法规要求：化工生产必须遵守国家和地方的相关法律法规，安全操作是企业合法生产的基本要求。(5).保护环境：安全操作可以避免化学品泄漏等事故对环境造成污染，保护生态环境。2.请说明化工生产中精馏操作的原理和作用。(1).原理：精馏是利用混合液体中各组分挥发度的差异，通过多次部分汽化和部分冷凝，使混合液体得到分离的过程。在精馏塔中，上升的蒸汽与下降的液体在塔板上进行充分接触，易挥发组分不断从液相转移到气相，难挥发组分不断从气相转移到液相，从而实现各组分的分离。(2).作用：(1).分离混合物：精馏操作可以将混合液体分离成纯度较高的产品，广泛应用于石油化工、制药、食品等行业。(2).提纯产品：通过精馏可以去除产品中的杂质，提高产品的质量和纯度。(3).回收有用物质：在化工生产中，精馏可以将反应后的混合物进行分离，回收其中的有用物质，提高资源利用率。3.化工生产中如何控制化学反应的速率？(1).改变温度：升高温度一般会加快化学反应的速率，因为温度升高会增加分子的能量，使活化分子百分数增加。降低温度则会减慢反应速率。(2).改变反应物浓度：增大反应物的浓度可以加快反应速率，因为单位体积内的活化分子数增多，有效碰撞的次数增加。减小反应物浓度则会减慢反应速率。(3).使用催化剂：催化剂可以降低反应的活化能，使更多的分子成为活化分子，从而加快反应速率。正催化剂加快反应速率，负催化剂减慢反应速率。(4).改变压力：对于有气体参加的反应，增大压力相当于增大反应物的浓度，会加快反应速率。减小压力则会减慢反应速率。(5).改变反应物的接触面积：对于固体反应物，增大其接触面积可以加快反应速率，例如将固体粉碎。4.简述化工生产中管道布置的原则。(1).满足工艺要求：管道的布置要根据工艺流程的需要，保证物料的顺畅流动，避免出现死角和积液。(2).便于操作和维护：管道的阀门、仪表等要便于操作人员进行操作和维护，同时要考虑检修的空间和通道。(3).安全可靠：管道的布置要考虑到安全因素，如避免与高温、高压设备和火源接近，设置必要的安全装置。(4).节约空间和材料：合理布置管道可以减少占地面积和材料的使用量，降低成本。(5).整齐美观：管道的布置要整齐有序，避免交叉和混乱，使生产现场整洁美观。5.化工生产中如何处理“三废”？(1).废气处理：(1).吸收法：利用吸收剂将废气中的有害成分吸收，使其溶解在吸收剂中，从而达到净化废气的目的。(2).吸附法：利用吸附剂的吸附作用，将废气中的有害成分吸附在吸附剂表面，从而去除废气中的污染物。(3).催化燃烧法：在催化剂的作用下，将废气中的可燃成分在较低温度下燃烧，转化为无害物质。(4).生物处理法：利用微生物的代谢作用，将废气中的有机污染物分解为无害物质。(2).废水处理：(1).物理处理法：通过沉淀、过滤、气浮等方法，去除废水中的悬浮物和漂浮物。(2).化学处理法：利用化学反应去除废水中的有害物质，如中和、氧化还原、沉淀等。(3).生物处理法：利用微生物的代谢作用，将废水中的有机污染物分解为无害物质。(4).膜分离法：利用膜的选择性透过性，将废水中的不同成分分离出来。(3).废渣处理：(1).填埋法：将废渣填埋在指定的场地，但要注意防止废渣对土壤和地下水的污染。(2).焚烧法：将废渣进行焚烧，使其体积减小，并将其中的有机物质分解。但焚烧过程中要注意防止产生二次污染。(3).综合利用：将废渣进行加工处理，使其成为有用的资源，如制作建筑材料、回收金属等。五、计算题1.在一个精馏塔中，进料流量为1000kmol/h，进料中易挥发组分的摩尔分数为0.4。塔顶产品中易挥发组分的摩尔分数为0.9，塔底产品中易挥发组分的摩尔分数为0.1。求塔顶产品和塔底产品的流量。设塔顶产品的流量为Dkmol/h，塔底产品的流量为Wkmol/h。根据物料衡算原理，总物料衡算：F=D+W，即1000=D+W①易挥发组分的物料衡算：F×x_F=D×x_D+W×x_W，其中F=1000kmol/h，x_F=0.4，x_D=0.9，x_W=0.1。代入可得：1000×0.4=D×0.9+W×0.1②由①式可得W=1000-D，将其代入②式：1000×0.4=D×0.9+(1000-D)×0.1400=0.9D+100-0.1D400-100=0.9D-0.1D300=0.8DD=300÷0.8=375kmol/h将D=375kmol/h代入①式，W=1000-375=625kmol/h答：塔顶产品的流量为375kmol/h，塔底产品的流量为625kmol/h。2.某化学反应在一定温度下的速率常数k=0.05min⁻¹，反应物的初始浓度c₀=2mol/L。求反应进行20min后反应物的浓度。对于一级反应，其动力学方程为：ln(c₀/c)=kt已知k=0.05min⁻¹，t=20min，c₀=2mol/L代入方程可得：ln(2/c)=0.05×20ln(2/c)=1根据对数的性质，2/c=e¹=e≈2.718c=2÷2.718≈0.736mol/L答：反应进行20min后反应物的浓度约为0.736mol/L。3.某换热器中，热流体的进口温度为120℃，出口温度为80℃，冷流体的进口温度为20℃，出口温度为60℃。求该换热器的对数平均温差。首先判断是逆流还是并流，这里假设为逆流。热流体：T₁=120℃，T₂=80℃；冷流体：t₁=20℃，t₂=60℃Δt₁=T₁-t₂=120-60=60℃Δt₂=T₂-t₁=80-20=60℃对数平均温差Δt_m=(Δt₁-Δt₂)/ln(Δt₁/Δt₂)由于Δt₁=Δt₂=60℃，此时对数平均温差Δt_m=60℃答：该换热器的对数平均温差为60℃。4.某吸收塔中，用清水吸收混合气体中的某溶质。已知混合气体的流量为500m³/h（标准状况），溶质的体积分数为0.1。吸收剂的用量为1000kg/h，吸收后尾气中溶质的体积分数为0.01。求溶质的吸收率和吸收剂中溶质的浓度（以质量分数表示）。（1）求溶质的吸收率混合气体中溶质的初始流量V₁=5