2025年高级化工总控工《理论知识》考试真题(含解析)

2025年高级化工总控工《理论知识》考试练习题(含解析)一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项的字母填在括号内）1.在DCS系统中，若某AI通道显示“BAD”，最不可能的原因是（）。A.现场变送器电源丢失B.安全栅熔断C.通道组态量程超限D.操作站监控软件崩溃答案：D解析：操作站软件崩溃只会导致画面无法刷新，不会使AI通道状态位置“BAD”。2.某精馏塔进料热状况q=0.6，其进料焓值相对于饱和液体焓值（）。A.高20%B.低40%C.高60%D.低60%答案：B解析：q=0.6表示进料中液相占60%，气相占40%，进料焓值低于饱和液体焓值40%。3.对于放热可逆反应，提高反应温度时，平衡常数K与反应速率常数k的变化规律为（）。A.K增大，k增大B.K减小，k增大C.K增大，k减小D.K减小，k减小答案：B解析：放热反应K随温度升高而减小，速率常数k随温度升高而增大。4.在离心泵特性曲线中，若关闭出口阀启动电机，则泵的轴功率最接近（）。A.额定功率B.最小功率C.最大功率D.无法判断答案：B解析：关阀启动时流量为零，轴功率最小，约为额定功率的30%～40%。5.某装置采用分程控制，调节阀A为气开阀，调节阀B为气关阀，当控制器输出从0%增至50%时，应（）。A.A阀全开，B阀全关B.A阀全开，B阀从全关至全开C.A阀从全关至全开，B阀全关D.A阀从全关至全开，B阀从全关至全开答案：C解析：分程区间0～50%仅驱动A阀，50～100%驱动B阀，且B阀为气关，信号需反向。6.在HAZOP分析中，引导词“OTHERTHAN”主要用于识别（）。A.物料污染B.操作步骤颠倒C.异常工况D.完全替代答案：D解析：“OTHERTHAN”指完全替代，如原料错误、产品错发等。7.某反应器催化剂失活遵循一级独立失活模型，运行1000h后活性降至0.82，则失活速率常数kd为（）。A.1.98×10⁻⁴h⁻¹B.2.00×10⁻⁴h⁻¹C.2.02×10⁻⁴h⁻¹D.2.05×10⁻⁴h⁻¹答案：B解析：a=exp(kdt)，0.82=exp(kd×1000)，kd=ln0.82/1000≈1.98×10⁻⁴h⁻¹。8.对于非牛顿假塑性流体，在层流区增大管径，其表观粘度将（）。A.增大B.减小C.不变D.先增后减答案：A解析：假塑性流体剪切速率下降，表观粘度增大。9.某装置使用热媒水回收反应热，若热媒水流量突然下降，则反应器壳程温度将（）。A.升高B.降低C.不变D.先升后降答案：A解析：取热不足，壳程热量累积，温度升高。10.在ISO45001体系中，“参与和协商”要素要求企业必须（）。A.建立员工代表制度B.每季度举行消防演练C.每年进行合规性评价D.设立安全部答案：A解析：标准明确要求建立员工参与和协商机制。11.某压缩机采用干气密封，密封气与工艺气差压设定值通常为（）。A.0.05MPaB.0.15MPaC.0.30MPaD.0.50MPa答案：B解析：干气密封差压一般设定为0.15MPa，确保工艺气不反窜。12.在AspenPlus中，使用RKSOAVE物性方法最适合描述（）。A.高压极性体系B.低压非极性烃类C.电解质溶液D.聚合物体系答案：B解析：RKSOAVE适用于非极性烃类高温高压体系。13.某储罐采用氮封，呼吸阀正压阀盘设定为+2.0kPa，负压为0.5kPa，若当地大气压为101.3kPa，罐内绝对压力范围是（）。A.101.8～103.3kPaB.100.8～103.3kPaC.100.8～102.3kPaD.99.8～103.3kPa答案：B解析：绝对压力=大气压+表压，范围101.30.5～101.3+2.0kPa。14.某装置采用SIS系统，其安全可用性（SafeFailureFraction）计算需用到（）。A.λD、λSB.λDD、λDUC.λSD、λSUD.λDD、λSD答案：D解析：SFF=(λDD+λSD)/(λDD+λSD+λDU+λSU)。15.在精馏塔控制中，采用温差控制方案的主要目的是消除（）。A.进料流量波动B.塔压波动C.回流比波动D.再沸器热负荷波动答案：B解析：温差控制可抵消塔压变化对组分检测的影响。16.某装置使用磁力泵输送易燃液体，若出现气蚀，最先表现出的现象是（）。A.电机过载B.出口压力表指针大幅摆动C.泵体发热D.电流下降答案：B解析：气蚀导致扬程骤降，出口压力波动。17.在反应器放大过程中，保持“单位体积功率”不变主要保证（）。A.传热系数B.混合时间C.剪切速率D.传质系数答案：B解析：单位体积功率恒定可维持相似混合性能。18.某装置使用红外气体分析仪检测CO，其测量原理基于（）。A.顺磁性B.电化学C.非分散红外吸收D.热导答案：C解析：CO在4.7µm处有特征吸收，采用NDIR原理。19.在PID整定中，若采用Lambda整定法，λ取3倍过程时间常数，则闭环响应表现为（）。A.四分之一衰减B.无超调C.临界振荡D.最大超调10%答案：B解析：Lambda法强调鲁棒性，λ较大时无超调。20.某装置采用膜分离回收氢气，若渗透侧压力升高，则氢气回收率（）。A.升高B.降低C.不变D.先升后降答案：B解析：渗透侧压力升高，跨膜压差减小，回收率下降。21.在GB50160中，甲B类液体储罐防火堤有效容积应（）。A.≥最大储罐容积B.≥最大储罐容积的80%C.≥最大储罐容积的50%D.≥围堰内全部储罐总容积答案：A解析：规范要求防火堤有效容积不小于最大储罐容积。22.某装置使用涡街流量计测量蒸汽，若蒸汽干度下降，则测量值将（）。A.偏高B.偏低C.不变D.无法判断答案：B解析：湿蒸汽体积流量减小，涡街频率降低，显示偏低。23.在催化剂活化阶段，通常采用“氢气还原”步骤，其活化能一般（）。A.低于反应活化能B.高于反应活化能C.等于反应活化能D.为零答案：A解析：还原过程为放热反应，活化能低于主反应。24.某装置采用MVR蒸发，若压缩机效率下降，则蒸汽消耗量将（）。A.增加B.减少C.不变D.先减后增答案：A解析：压缩机效率下降，需更多生蒸汽补充热量。25.在HAZOP报告中，风险矩阵通常采用（）。A.3×3B.4×4C.5×5D.6×6答案：C解析：国内普遍采用5×5矩阵，兼顾精度与可操作性。26.某装置使用差压变送器测量液位，若介质密度增大，则输出电流（）。A.增大B.减小C.不变D.先增后减答案：A解析：ΔP=ρgH，密度增大，差压增大，输出电流增大。27.在反应器温度控制中，采用串级控制，主回路输出为（）。A.反应器温度B.冷却剂流量C.冷却剂温度设定值D.反应器温度设定值答案：C解析：主回路输出作为副回路（冷却剂温度）设定值。28.某装置使用布袋除尘器，若入口粉尘浓度突然升高，则压差将（）。A.线性下降B.指数上升C.阶跃上升D.保持不变答案：B解析：粉尘负荷增加，压差呈指数关系上升。29.在GB31570中，炼油厂催化裂化装置SO₂排放限值为（）。A.50mg/m³B.100mg/m³C.200mg/m³D.400mg/m³答案：B解析：特别排放限值为100mg/m³。30.某装置使用氧分析仪检测尾气，若样气中含H₂S，则必须（）。A.增加采样流量B.采用H₂S洗涤器C.提高采样温度D.降低采样压力答案：B解析：H₂S会腐蚀传感器，需前置洗涤器。二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）31.下列属于防止离心压缩机喘振的有效措施有（）。A.设置最小流量旁路B.提高吸入压力C.降低转速D.出口节流答案：A、B、C解析：出口节流反而易诱发喘振。32.关于催化剂积碳失活，下列说法正确的有（）。A.积碳量随温度升高先增后减B.氢气可抑制积碳C.积碳主要发生在酸性中心D.积碳使孔径减小答案：B、C、D解析：高温下积碳速率下降，但总量并非先增后减。33.在DCS系统接地中，下列必须单独设置接地极的有（）。A.安全接地B.屏蔽接地C.工作接地D.防雷接地答案：A、C、D解析：屏蔽接地可与工作接地共用，但需单点接地。34.某装置使用蒸汽疏水阀，下列故障会导致蒸汽泄漏的有（）。A.阀芯磨损B.过滤器堵塞C.背压过高D.密封垫老化答案：A、D解析：阀芯磨损、密封老化直接造成蒸汽直通。35.在精馏塔动态模拟中，需考虑的动态参数包括（）。A.塔板持液量B.冷凝器热容C.再沸器污垢系数D.回流罐液位答案：A、B、D解析：污垢系数为静态参数。36.下列属于本质安全设计原则的有（）。A.最小化B.替代C.缓和D.简化答案：A、B、C、D解析：四项均为IChemE提出的本质安全原则。37.某装置使用磁力泵，下列操作可能导致磁涡流损失过大的有（）。A.出口阀长期节流B.输送高粘度液体C.泵腔温度高于磁体居里点D.采用金属隔离套答案：A、B、D解析：居里点以上磁体失磁，但无涡流损失。38.在GB/T50493中，可燃气体检测报警系统应满足的要求有（）。A.一级报警≤25%LELB.二级报警≤50%LELC.报警延迟≤30sD.现场探头寿命≥3年答案：A、B、C解析：规范未对探头寿命作年限要求。39.某装置采用热泵精馏，下列因素直接影响其经济性的有（）。A.塔顶塔底温差B.压缩机效率C.电价与蒸汽价格比D.回流比答案：A、B、C解析：回流比影响能耗，但不直接决定热泵经济性。40.在反应器放大中，保持“几何相似”必须相同的参数有（）。A.高径比B.搅拌桨型式C.桨径/釜径比D.挡板数量答案：A、B、C、D解析：几何相似要求所有线性尺寸比例一致。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）41.对于可逆放热反应，温度越高，平衡转化率越高。（×）解析：放热反应升温使平衡向左移动，转化率下降。42.在DCS冗余配置中，CPU、电源、通讯网络必须双重化。（√）解析：SH/T3092明确要求双重化冗余。43.使用涡街流量计时，前后直管段不足会导致仪表系数偏大。（×）解析：流速分布畸变导致频率偏低，系数偏小。44.催化剂“飞温”是指热点温度超过催化剂最高允许温度。（√）解析：飞温即温度失控，超过材质或催化剂极限。45.在精馏塔控制中，温度梯度越大，说明塔板效率越高。（×）解析：梯度大可能为塔压波动或测量误差。46.磁力泵严禁空转，否则会导致磁体退磁。（√）解析：空转使滑动轴承干磨、磁体涡流过热失磁。47.对于同一气体，其爆炸下限随温度升高而降低。（√）解析：升温使分子能量增加，更易引爆。48.在HAZOP分析中，节点划分越细，越能发现更多危险，但工作量指数增长。（√）解析：节点细化可提高深度，但成本指数上升。49.采用MVR蒸发时，压缩机温升必须大于溶液沸点升高。（√）解析：否则无法建立有效温差。50.在GB50160中，防火间距按储罐总容积计算，而非单罐容积。（×）解析：间距按最大单罐容积确定。四、简答题（每题5分，共20分）51.简述反应器“热点”形成机理及工业控制措施。答案：热点形成机理：①催化剂活性不均；②进料分布不均；③冷却能力不足；④反应速率与取热速率失衡。控制措施：①装填均一化，分段稀释；②设置气体分布器；③采用列管式或急冷氢；④串级控制，提前取热；⑤在线监测温度梯度，触发联锁。52.说明离心泵发生汽蚀的识别方法及现场应急处理。答案：识别：①出口压力表剧烈摆动；②泵体噪声增大，呈“噼啪”声；③电流波动；④振动值超标。应急：①降出口流量，开旁路；②提高吸入压力，关小出口阀；③降低介质温度；④切换备用泵；⑤检查吸入管路堵塞或阀门开度。53.写出精馏塔“温差控制”方案原理，并画出示意图。答案：原理：在塔顶附近取两点温度T1、T2，计算ΔT=T1T2，由于塔压变化对两点温度影响相同，ΔT仅与组分变化相关，从而消除压力干扰。示意图：塔顶→温度元件T1（轻关键组分敏感板）→温度元件T2（参考板）→温差计算器→流量控制器→回流阀。54.简述SIS系统“验证测试”目的及测试周期确定方法。答案：目的：检测隐性故障，验证联锁功能，确保按需动作。周期确定：①根据SIL等级，PFH计算；②采用PFDavg反推，满足目标失效率；③参考IEC61511，结合设备故障率数据；④考虑工艺停车窗口，一般1～3年；⑤记录测试覆盖率，若低于90%，缩短周期。五、计算题（每题10分，共20分）55.某放热反应A→B，在CSTR中进行，已知：CA0=2kmol/m³，V=10m³，k=0.8h⁻¹，ΔHR=120kJ/mol，ρ=900kg/m³，cp=3.2kJ/(kg·K)，进料温度T0=350K，冷却剂温度Tc=320K，UA=80kW/K。求：①绝热温升；②当操作温度T=360K时，判断系统是否稳定；③若不稳定，提出调整措施。答案：①Λ=CA0(ΔHR)/(ρcp)=2×120×10³/(900×3.2)=83.3K；②放热速率QG=kCA(ΔHR)V=0.8×2×120×10×10³=1.92×10⁶kJ/h=533kW；取热速率QR=UA(TTc)=80×(360320)=3.2×10³kW；因QR>QG，系统稳定；③无需调整，已处于稳定区。56.某精馏塔分离苯甲苯，进料F=100kmol/h，xF=0.45，泡点进料，α=2.47，要求xD=0.98，xB=0.03，R=1.3Rmin。求：①最小回流比；②理论板数（用FenskeUnderwoodGilliland法）；③若采用侧线采出，流量S=20kmol/h，xS=0.70，重新计算塔顶苯回收率。答案：①q=1，xF=0.45，平衡ye=αxF/(1+(α1)xF)=0.668，Rmin=(xDye)/(yexF)=1.75；②R=1.3×1.75=2.28，Nmin=ln[(0.98/0.02)×(0.97/0.03)]/ln2.47=7.9，取8；(Gilliland)X=(RRmin)/(R+1)=0.142，Y=0.545，N=(Nmin+Y)/(1Y)=18.7，取19块；③侧线采出苯量