2025年江西省化工生产技术竞赛理论参考试题库(含答案)

2025年江西省化工生产技术竞赛理论参考试题库(含答案)一、单项选择题（每题2分，共30题）1.化工生产中，离心泵启动前需灌满液体的主要目的是防止（）。A.气缚现象B.汽蚀现象C.泄漏D.电机过载答案：A2.精馏操作中，若回流比增大而其他条件不变，塔顶产品纯度将（）。A.降低B.升高C.不变D.先降后升答案：B3.合成氨生产中，铁基催化剂的主要活性成分是（）。A.Fe₃O₄B.α-FeC.Fe₂O₃D.FeO答案：B4.对于放热反应的固定床反应器，当原料气入口温度过高时，最可能出现的问题是（）。A.催化剂烧结B.转化率下降C.副反应减少D.床层压降降低答案：A5.化工管道中，用于控制流体流量且调节精度较高的阀门是（）。A.截止阀B.闸阀C.球阀D.蝶阀答案：A6.工业上制备硫酸的“两转两吸”工艺中，第二次转化的主要目的是（）。A.提高SO₂转化率B.降低能耗C.减少酸雾D.简化流程答案：A7.反应级数为2的不可逆等温反应，在相同体积的间歇反应器和活塞流反应器中进行时，达到相同转化率所需时间的关系是（）。A.间歇反应器时间更长B.活塞流反应器时间更长C.两者相等D.无法比较答案：C8.化工生产中，用于测量高温高压流体流量的仪表通常是（）。A.转子流量计B.孔板流量计C.电磁流量计D.涡轮流量计答案：B9.环氧乙烷生产中，银催化剂的选择性主要影响（）。A.反应速率B.副产物二氧化碳生成量C.原料转化率D.反应器压力答案：B10.萃取操作中，分配系数K=溶质在萃取相浓度/溶质在萃余相浓度，若K>1，则说明（）。A.溶质更易溶于萃取剂B.溶质更易溶于原溶剂C.萃取剂与原溶剂互溶D.萃取无法进行答案：A11.工业合成甲醇的主反应为CO+2H₂→CH₃OH（ΔH<0），为提高平衡转化率，应采取的措施是（）。A.升高温度、降低压力B.升高温度、提高压力C.降低温度、提高压力D.降低温度、降低压力答案：C12.化工设备中，列管式换热器的壳程折流板主要作用是（）。A.增加壳程流体流速B.减少热应力C.固定换热管D.提高管程压力答案：A13.催化裂化过程中，催化剂再生的主要目的是（）。A.恢复催化剂活性B.提高选择性C.降低反应温度D.减少原料消耗答案：A14.气体吸收操作中，当吸收剂用量增大时，操作线斜率（）。A.增大B.减小C.不变D.先增后减答案：A15.化工生产中，“三废”处理的优先顺序是（）。A.回收利用→无害化处理→减量化B.减量化→回收利用→无害化处理C.无害化处理→回收利用→减量化D.减量化→无害化处理→回收利用答案：B16.流化床反应器的主要特点是（）。A.固体颗粒固定不动B.传热效率低C.气固接触均匀D.适用于慢反应答案：C17.离心泵的扬程是指（）。A.泵的出口压力B.泵能提升液体的高度C.单位质量液体通过泵获得的机械能D.泵的最大输液高度答案：C18.工业上乙烯氧化制环氧乙烷采用的反应器类型是（）。A.固定床反应器B.流化床反应器C.釜式反应器D.管式反应器答案：A19.干燥操作中，当空气的湿球温度不变时，降低空气温度会导致相对湿度（）。A.升高B.降低C.不变D.先降后升答案：A20.对于气液反应，当反应速率远大于扩散速率时，反应属于（）。A.扩散控制B.动力学控制C.混合控制D.无法判断答案：A21.化工生产中，安全阀的开启压力应（）设备的设计压力。A.大于B.小于C.等于D.无固定关系答案：B22.精馏塔操作中，若进料状态由饱和液体变为冷液体，其他条件不变时，塔顶产品量将（）。A.增加B.减少C.不变D.先增后减答案：A23.催化剂的比表面积通常采用（）方法测定。A.X射线衍射B.BET吸附法C.热重分析D.电子显微镜答案：B24.化工管道的保温层主要用于减少（）。A.传导散热B.对流散热C.辐射散热D.三者均有答案：D25.合成氨工艺中，原料气脱硫的主要目的是（）。A.防止催化剂中毒B.提高反应速率C.减少设备腐蚀D.降低能耗答案：A26.反渗透膜分离的驱动力是（）。A.压力差B.浓度差C.电位差D.温度差答案：A27.化工生产中，紧急停车时应优先（）。A.切断原料供应B.开启泄压阀C.启动备用设备D.通知上级答案：A28.吸收塔中，若操作液气比小于最小液气比，将导致（）。A.无法达到分离要求B.设备投资增加C.能耗降低D.操作弹性增大答案：A29.固定床反应器中，催化剂颗粒粒径减小会导致（）。A.床层压降增大B.传质阻力增大C.反应速率降低D.温度分布更均匀答案：A30.化工工艺流程图中，仪表位号“TI-101”表示（）。A.温度指示仪表，第101号B.温度记录仪表，第101号C.压力指示仪表，第101号D.流量指示仪表，第101号答案：A二、判断题（每题1分，共20题）1.往复泵可以通过调节出口阀开度来控制流量。（）答案：×（往复泵为正位移泵，需通过旁路或改变冲程调节流量）2.精馏塔的理论板数随回流比增大而减少。（）答案：√3.催化剂能改变反应的平衡转化率。（）答案：×（催化剂仅改变反应速率，不影响平衡）4.列管式换热器中，管程走腐蚀性流体可减少壳程设备腐蚀。（）答案：√5.流化床反应器的操作气速必须大于颗粒的临界流化速度且小于带出速度。（）答案：√6.吸收操作中，增大吸收剂用量会提高吸收推动力。（）答案：√7.离心泵的效率随流量增大而一直升高。（）答案：×（效率先升后降，存在最高效率点）8.合成氨反应中，提高压力既有利于提高平衡转化率，又能加快反应速率。（）答案：√9.干燥过程中，物料的平衡水分与空气的湿度有关。（）答案：√10.固定床反应器的优点是传热效率高，适合强放热反应。（）答案：×（固定床传热较差，流化床更适合强放热反应）11.化工生产中，“跑冒滴漏”主要影响产品质量，对安全无影响。（）答案：×（可能引发火灾、中毒等安全事故）12.反渗透膜分离可用于海水淡化。（）答案：√13.精馏塔的进料热状况参数q=1表示饱和蒸汽进料。（）答案：×（q=1为饱和液体进料，q=0为饱和蒸汽进料）14.催化剂的选择性是指目标产物与副产物的生成量之比。（）答案：√15.气体的黏度随温度升高而增大，液体的黏度随温度升高而减小。（）答案：√16.反应级数可以是正数、负数或零，但不能为小数。（）答案：×（反应级数可以是小数，如0.5级）17.化工设备的强度设计主要考虑操作压力和温度。（）答案：√18.萃取操作中，选择萃取剂时应优先考虑与原溶剂的互溶性。（）答案：×（应优先考虑对溶质的选择性）19.工业上常用的冷却介质是水，主要利用其比热容大的特点。（）答案：√20.化工生产中，所有安全阀的排放口都应直接通向大气。（）答案：×（有毒有害气体需引入处理系统）三、简答题（每题5分，共10题）1.简述离心泵发生汽蚀的原因及预防措施。答案：原因：泵入口压力低于液体在操作温度下的饱和蒸汽压，导致液体汽化并形成气泡，气泡在高压区破裂产生冲击。预防措施：①降低泵安装高度；②增大吸入管直径，减少吸入管路阻力；③避免液体温度过高；④选用抗汽蚀材料。2.精馏塔操作中，灵敏板温度升高可能的原因及调节方法。答案：原因：①回流比减小；②进料中轻组分含量降低；③加热蒸汽量过大。调节方法：①增大回流量；②调整进料组成；③减少加热蒸汽量，降低塔底温度。3.固定床反应器与流化床反应器的主要区别（至少列出3点）。答案：①固体颗粒状态：固定床颗粒固定，流化床颗粒悬浮流动；②传热效率：流化床更高；③适用反应：固定床适用于慢反应、催化剂不易磨损的体系，流化床适用于强放热、催化剂易失活需再生的反应；④床层压降：固定床随流速增加缓慢上升，流化床达到临界流速后基本不变。4.简述工业合成氨工艺中“变换反应”的作用及主要反应方程式。答案：作用：将原料气中的CO转化为H₂（增加氢气含量），同时减少CO对后续合成催化剂的毒性。主要反应：CO+H₂O⇌CO₂+H₂（ΔH<0）。5.简述化工生产中“三废”处理的基本原则。答案：①减量化：通过工艺优化减少废弃物产生；②资源化：对可回收的废固、废液、废气进行回收利用；③无害化：无法利用的废弃物通过焚烧、生化处理等方法达到环保排放要求。6.催化剂失活的主要原因有哪些？答案：①中毒：原料中的杂质与活性中心结合，导致活性下降；②烧结：高温下催化剂晶粒长大，比表面积减小；③积碳（结焦）：反应副产物在催化剂表面沉积，覆盖活性位点；④机械磨损：颗粒碰撞导致破碎，流失活性组分。7.简述列管式换热器中折流板的作用及常见形式。答案：作用：①提高壳程流体流速，增强传热；②支撑换热管，防止变形；③改善流体流动状态，减少死区。常见形式：弓形折流板（单弓形、双弓形）、圆盘-圆环形折流板。8.吸收操作中，选择吸收剂时应考虑哪些因素？答案：①对溶质的溶解度大，选择性高；②与原溶剂互溶性小；③挥发性低，减少损失；④化学稳定性好，无腐蚀性；⑤成本低，易再生。9.简述间歇反应器与连续反应器的特点比较（至少3点）。答案：①操作方式：间歇为分批操作，连续为稳定流动；②生产效率：连续更适合大规模生产；③温度控制：间歇易控制，连续需设计合理的温控系统；④产品质量：连续更稳定；⑤投资：连续反应器通常更高。10.化工生产中，如何通过工艺参数调整提高反应的选择性？答案：①控制反应温度（避免副反应所需温度）；②调节原料配比（使目标反应的反应物过量）；③选择合适的催化剂（提高目标反应活性）；④控制反应时间（避免过度反应生成副产物）；⑤调整压力（对体积变化不同的反应，压力影响选择性）。四、综合分析题（每题10分，共2题）1.某化工厂甲醇合成装置（主反应：CO+2H₂→CH₃OH，ΔH=-90.8kJ/mol）运行中，发现合成塔出口甲醇浓度下降，同时床层温度异常升高。请分析可能原因及处理措施。答案：可能原因：①催化剂失活：长期运行后催化剂活性下降，主反应速率降低，未反应的原料气继续反应放热，导致温度升高；②原料气组成变化：H₂/CO比例偏离最佳值（如H₂不足），主反应受限，副反应（如生成甲烷）加剧，放热更多；③循环气流量减少：循环气带走的热量减少，床层热量积累；④冷却系统故障：如壳程冷却水流量降低或温度升高，无法有效移热。处理措施：①分析催化剂活性（通过再生或更换催化剂）；②检测原料气组成，调整H₂/CO比例至2.0~2.2；③检查循环气压缩机运行状态，恢复设计流量；④排查冷却水系统，增大冷却水量或降低冷却水入口温度；⑤若温度持续升高，紧急降低原料气进料量，防止超温损坏催化剂。2.某企业拟新建一套苯-甲苯精馏装置，设计处理量为10000kg/h，原料中苯含量40%（质量分数），要求塔顶苯纯度≥99%，塔底甲苯纯度≥98%。请从工艺设计角度提出关键注意事项（至少5点）。答案：①进料状态选择：优先采用泡点进料（q=1），稳定塔内气液负荷，降低操作波动；②回流比确定：通过最小回流比计算（如芬斯克方程），选择1.2~1.5倍最小回流比，平衡能耗与设备投资；③塔板类型