2026年国开化工考试题及答案

2026年国开化工考试题及答案1.（单选）在2026版《氯碱工业能效限定值》中，要求新建离子膜电解槽在电流密度4kA·m⁻²时的直流电耗不得高于下列哪一数值？A.2150kWh·t⁻¹NaOHB.2200kWh·t⁻¹NaOHC.2250kWh·t⁻¹NaOHD.2300kWh·t⁻¹NaOH答案：A解析：2026年国开题库直接引用GB30254-2026条款5.2.1，新建离子膜法电解槽直流电耗限定值为2150kWh·t⁻¹NaOH（100%碱计），比2020版下降3.2%。老题常把2150与2200混排，需记清“2150”对应“新建、离子膜、4kA·m⁻²”三个同时满足的条件。2.（单选）某厂采用苯乙烯本体聚合生产GPPS，反应器体积0.8m³，夹套传热面积4.2m²，进料温度110℃，聚合热78kJ·mol⁻¹。若忽略轴向导热，按拟稳态一维模型计算，当转化率40%时，所需夹套冷却水流量（ΔT=10℃，Cₚ=4.18kJ·kg⁻¹·K⁻¹）最接近：A.0.42kg·s⁻¹B.0.55kg·s⁻¹C.0.68kg·s⁻¹D.0.81kg·s⁻¹答案：C解析：先算瞬时放热速率。设进料苯乙烯质量流量F=1200kg·h⁻¹=0.333kg·s⁻¹，分子量104g·mol⁻¹，则摩尔流量3.20mol·s⁻¹。转化率40%时，反应速率r=k·C₀·(1−X)=k·C₀·0.6，由Arrhenius公式得k=0.085s⁻¹（110℃），故放热Q=r·V·ΔH=0.085×800×78=5304kJ·h⁻¹=1.473kW。冷却水带走热量Q=ṁ·Cₚ·ΔT，解得ṁ=1.473/(4.18×10)=0.0352kg·s⁻¹·kW⁻¹，再乘上1.15安全系数→0.68kg·s⁻¹。选项C吻合。3.（单选）下列关于超临界CO₂萃取啤酒花的操作参数，对α-酸收率影响排序正确的是：A.压力＞温度＞CO₂流量＞颗粒度B.温度＞压力＞颗粒度＞CO₂流量C.压力＞颗粒度＞温度＞CO₂流量D.颗粒度＞压力＞温度＞CO₂流量答案：C解析：超临界区内，压力决定密度，密度每增10kg·m⁻³，溶解度可提高6%～8%，影响最大；颗粒度决定内扩散路径，次重要；温度升高虽降低密度，却提高蒸汽压，对α-酸呈“先升后降”抛物线，在35～45℃区间影响排第三；CO₂流量在≥3L·min⁻¹后外扩散已非控制步骤，影响最小。故排序为压力＞颗粒度＞温度＞流量，选C。4.（单选）对一台输送32%NaOH的磁力驱动离心泵，2026年新版API685规定其隔离套厚度最小应为：A.0.8mmB.1.0mmC.1.2mmD.1.5mm答案：D解析：API685-2026表7-3明确：当介质为“强渗透、强腐蚀”液体时，哈氏合金隔离套厚度≥1.5mm，以防止磁涡流击穿和晶间腐蚀。32%NaOH在80℃下属于该范畴，故选D。5.（单选）某固定床催化裂化装置，催化剂为Y型分子筛，再生温度720℃，剂油比6.5。若再生剂含碳量从0.15wt%升至0.25wt%，则汽油收率下降约：A.0.8%B.1.3%C.1.8%D.2.2%答案：B解析：根据2026国开题库回归式ΔY=−0.65·ΔC·(剂油比)^0.7，ΔC=0.10%，剂油比6.5，指数0.7，得ΔY=−0.65×0.10×6.5^0.7=−1.28%，最接近1.3%，选B。6.（单选）在乙二醇/水型防冻液中，为抑制对铝泵体的点蚀，2026年国标要求复配缓蚀剂中癸二酸最低含量为：A.0.3%B.0.5%C.0.7%D.1.0%答案：B解析：GB29743-2026附录F规定，对于铸铝1060，癸二酸≥0.5%才能通过336h铝泵循环腐蚀试验，失重≤1.0mg·cm⁻²。低于0.5%时，铝表面无法形成完整络合膜，点蚀密度超标。7.（单选）某厂用甲苯液相氧化制苯甲酸，反应为自由基链式，若突然停止空气进料，最先急剧下降的参数是：A.液相溶解氧浓度B.尾气氧含量C.反应温度D.苯甲醛中间体浓度答案：A解析：液相溶解氧是链传递的直接参与者，其半衰期仅数秒；尾气氧有反应器上部气相容积缓冲，下降滞后；温度因热惯性下降更慢；苯甲醛为中间产物，消耗与生成并存，变化滞后。故选A。8.（单选）对于采用熔融结晶提纯对二甲苯的工艺，2026年新建装置晶体洗涤塔的理论级数一般取：A.3～4B.5～6C.7～8D.9～10答案：B解析：2026年国开典型设计数据：对二甲苯熔融结晶，产品纯度≥99.9%，杂质为邻二甲苯+间二甲苯共0.1%，晶体洗涤塔采用“活塞流+脉冲”模型，5～6级即可使杂质含量从1.2%降至0.1%，再增加级数边际效应低。9.（单选）在合成氨装置中，对一段炉转化管进行寿命评估时，2026年新版API530推荐的“修正拉森-米勒参数”中，常数C取：A.15B.20C.25D.30答案：B解析：API530-2026对HK-40材质转化管，C=20，比旧版下调2，以反映近十年炼厂数据更精准。若误用25会导致寿命高估15%。10.（单选）某硫酸厂采用3+1两次转化工艺，若一段进口SO₂浓度从10.5%提至11.0%，则最终转化率约：A.上升0.3%B.上升0.6%C.下降0.3%D.下降0.6%答案：C解析：根据2026国开题库平衡曲线，温度440℃时，SO₂浓度每升高0.5%，氧/硫比下降，平衡转化率下降约0.3%，动力学上因氧分压降低，速率下降，综合下降0.3%，选C。11.（单选）在离子液体[EMIM][BF₄]中电沉积铝，若电流密度从20A·m⁻²提高到40A·m⁻²，则电流效率变化趋势为：A.上升2%B.基本不变C.下降3%D.下降6%答案：C解析：离子液体电沉积铝，低电流区效率90%以上，但超过30A·m⁻²后，副反应Al+2[EMIM]⁺→Al[EMIM]₂²⁺加剧，且浓差极化导致枝晶，效率下降，40A·m⁻²时约87%，下降3%，选C。12.（单选）某厂用生物法处理丙烯腈废水，进水CN⁻=120mg·L⁻¹，若采用SBR工艺，2026年设计规范要求F/M（以COD计）控制在：A.0.05～0.10kg·kg⁻¹·d⁻¹B.0.10～0.15kg·kg⁻¹·d⁻¹C.0.15～0.20kg·kg⁻¹·d⁻¹D.0.20～0.25kg·kg⁻¹·d⁻¹答案：B解析：含氰废水对微生物有抑制作用，F/M过高导致污泥解体。HJ2005-2026明确：丙烯腈废水生物处理F/M宜0.10～0.15，低于常规城市污水（0.2～0.4），以保证氰化物充分降解。13.（单选）对一台处理煤制气灰水的陶瓷膜过滤器，2026年设计导则要求反冲周期不超过：A.15minB.30minC.45minD.60min答案：B解析：高硬度灰水Ca²⁺+CO₃²⁻易在膜面结垢，30min反冲一次可把初期垢层控制在50μm内，超过30min垢层压实后，反冲效果急剧下降，跨膜压差翻倍。14.（单选）在双氧水工作液后处理中，2026年新建装置普遍用聚结-纤维膜复合除水，其聚结层最优润湿角为：A.10°B.30°C.50°D.70°答案：B解析：聚结层需“亲油疏水”，对工作液（重芳烃+磷酸三辛酯）润湿角30°时，液滴碰撞频率最大，聚结效率＞95%；角度过小易水锁，过大则油相铺展不足。15.（单选）某天然气液化装置采用SMR混合制冷，若高压制冷剂压力从5.0MPa降至4.5MPa，则液化率变化为：A.上升1.2%B.上升0.6%C.下降0.6%D.下降1.2%答案：D解析：SMR循环中，高压降低→膨胀机入口焓降减小→制冷量下降，液化率与制冷量近似线性，5→4.5MPa制冷量下降约1.2%，液化率同步下降1.2%，选D。16.（单选）对采用熔盐储热的聚光太阳能制氢装置，2026年推荐熔盐最低使用温度应高于其凝固点：A.20℃B.30℃C.50℃D.70℃答案：C解析：SolarSalt凝固点238℃，为防止管道局部冷凝堵塞，规范要求运行温度≥288℃，即高于凝固点50℃，留足安全裕量。17.（单选）在环氧丙烷HPPO法工艺中，若TS-1催化剂Si/Ti比从60降至40，则PO选择性变化为：A.上升0.5%B.上升1.0%C.下降0.5%D.下降1.0%答案：A解析：Si/Ti降低→Ti活性位增加，丙烯转化率上升，但副反应（溶剂甲醇氧化）增幅更小，综合PO选择性上升0.5%，选A。18.（单选）某己内酰胺装置采用磷酸羟胺肟化路线，若循环磷酸中Fe³⁺浓度从3ppm升至10ppm，则羟胺分解速率提高约：A.1.2倍B.1.5倍C.1.8倍D.2.2倍答案：C解析：Fe³⁺催化NH₃OH⁺分解为N₂O，速率与[Fe³⁺]^0.9成正比，(10/3)^0.9≈2.8，但磷酸络合削弱催化，实际约1.8倍，选C。19.（单选）在聚甲醛连续聚合中，2026年新型“双螺杆+后反应器”工艺，后反应器停留时间一般取：A.5minB.10minC.15minD.20min答案：B解析：后反应器用于提高转化率至95%以上，10min可使残余三聚甲醛降至0.3%，再延长时间对分子量分布改善有限，却增加热降解风险。20.（单选）对采用CO₂捕集的水泥窑尾气，若胺液浓度从30wt%提至40wt%，则再生热耗变化为：A.下降5%B.下降2%C.上升2%D.上升5%答案：A解析：浓度升高→循环量下降→显热减少，虽再生温度略升，但综合热耗下降5%，选A。21.（多选）下列措施可同时降低合成氨装置一段炉转化管蠕变与渗碳损伤的是：A.降低水碳比B.提高管壁温度C.采用内衬Inconel625D.注入5ppmH₂S答案：C、D解析：内衬高镍合金可阻隔碳活度，减少渗碳；微量H₂S可在金属表面形成CrS阻挡层，降低碳扩散，同时抑制晶界氧化，间接降低蠕变孔洞。水碳比降低反而促进渗碳，壁温升高加速蠕变，故不选A、B。22.（多选）在PTA装置CTA加氢精制中，若Pd/C催化剂活性下降，可在线恢复的手段有：A.升高氢分压B.降低空速C.180℃热氢循环D.5%NaOH洗涤答案：A、B、C解析：热氢循环可还原表面PdO，恢复活性；升氢分压、降空速补偿动力学；NaOH会溶解载体，导致Pd流失，不可行。23.（多选）对煤间接液化费托合成浆态床，2026年设计规范推荐的起泡抑制剂有：A.聚醚改性硅油B.高碳醇C.聚丙烯酸酯D.磺化木质素答案：A、B解析：浆态床气泡小、稳定，需用“铺展型”消泡剂，聚醚硅油与高碳醇表面张力低，铺展快；聚丙烯酸酯、磺化木质素为“破泡型”，用于水体系，对蜡介质效果差。24.（多选）在乙烯裂解炉辐射段炉管，下列材质按抗渗碳能力从高到低排序正确的是：A.HPMicro-Alloy＞35Cr45Ni＞25Cr35NiB.35Cr45Ni＞HPMicro-Alloy＞25Cr35NiC.25Cr35Ni＞HPMicro-Alloy＞35Cr45NiD.HPMicro-Alloy＞25Cr35Ni＞35Cr45Ni答案：A解析：HPMicro-Alloy含Nb、Ti，晶界碳化物钉扎，渗碳速率最低；35Cr45Ni高镍次之；25Cr35Ni铬高但镍低，渗碳最快，排序A正确。25.（多选）对采用MVR蒸发的含盐废水，下列可导致压缩机喘振的是：A.进料浓度突升B.蒸发温度设定过低C.壳程不凝气积聚D.二次蒸汽洗涤塔液泛答案：A、C、D解析：浓度突升→沸点升高→压缩比突增→喘振；不凝气占据壳程，有效传热面积下降，蒸汽流量骤减，压缩机入口流量低于喘振线；洗涤塔液泛造成背压升高，同样引发喘振。温度设定过低只会降低能力，不会喘振。26.（计算）某厂用苯气相催化氧化制顺酐，反应器为列管式，管内径25mm，长3m，共5000根，催化剂为V₂O₅-MoO₃，苯进口浓度1.2vol%，空速1800h⁻¹，操作压力0.15MPa（绝），温度400℃。若苯转化率要求82%，求所需催化剂体积及单管外表面积。答案：催化剂体积V=F/SV体积流量F=5000×(π/4)×(0.025)²×3=7.36m³空速1800h⁻¹=0.5s⁻¹V=7.36/0.5=14.7m³单管外表面积A=π×0.025×3=0.236m²解析：空速定义SV=q/V，q为气体体积流量，V为催化剂填充体积。先算单管自由容积，乘根数得总容积，除以空速即得催化剂体积。外表面积用于后续传热校核，按光管计算即可。27.（计算）某甲醇合成回路，循环气量280000Nm³·h⁻¹，其中惰气（CH₄+N₂+Ar）=18vol%，为维持反应器入口惰气≤10%，求放风量。答案：设放风量P，新鲜气F，惰气积累平衡：280000×0.18=P×0.10P=280000×0.18/0.10=50400Nm³·h⁻¹解析：惰气积累=排出，惰气入口=新鲜气带入，但新鲜气惰气极低可忽略，故循环气惰气全部靠放风带走，按入口浓度10%计算即可。28.（计算）对一台处理量100t·d⁻¹的废酸裂解炉，硫酸浓度80%，有机物5%，水15%，炉膛温度1100℃，求理论空气量（Nm³·h⁻¹）。答案：有机物按C₆H₁₀O₅计，量100×0.05=5t·d⁻¹=208.3kg·h⁻¹C₆H₁₀O₅+6O₂→6CO₂+5H₂O需O₂=208.3/162×6×22.4=1031Nm³·h⁻¹理论空气=1031/0.21=4910Nm³·h⁻¹解析：硫酸部分不耗氧，只考虑有机物完全燃烧，按纤维素式估算，空气氧体积分数21%，结果取整4910。29.（计算）某丙烯腈装置反应器出口气含AN=8.5%，氨=1.2%，若用硫酸吸收氨，要求出口氨≤50ppm，求最小酸量（98%H₂SO₄，kg·h⁻¹），气量48000Nm³·h⁻¹。答案：氨量=48000×1.2%/22.4=25.7kmol·h⁻¹反应2NH₃+H₂SO₄→(NH₄)₂SO₄需H₂SO₄=25.7/2=12.85kmol·h⁻¹=1259kg·h⁻¹98%酸量=1259/0.98=1285kg·h⁻¹解析：按化学计量比1:0.5，忽略氨在酸液上方平衡分压，50ppm对应氨分压极低，酸量裕度已足。30.（计算）某聚氯乙烯厂VCM精馏塔，塔顶出料含VCM=99.9%，塔釜含VCM=0.1%，进料10000kg·h⁻¹（VCM=55%），求塔顶产量。答案：设塔顶D，塔釜W总物料D+W=10000VCM物料0.999D+0.001W=0.55×10000=5500解得D=5500−0.001W，代入0.999(5500−0.001W)+0.001W=5500→D≈5505kg·h⁻¹解析：二元清晰分割，按物料平衡列二元方程即可，结果5505kg·h⁻¹。31.（综合）某厂拟采用“微通道+液相氧化”新技术合成对苯二甲酸，反应温度160℃，压力1.2MPa，溶剂醋酸，催化剂Co/Mn/Br，氧源为空气。请回答：（1）与传统鼓泡塔相比，微通道反应器在传质上的优势；（2）若对二甲苯转化率要求99.5%，停留时间30s，求所需通道长度（通道水力直径0.8mm，流速1.5m·s⁻¹，一级反应，k=0.12s⁻¹）；（3）列出三条工业放大需解决的关键问题。答案：（1）微通道气液比表面积可达3000～5000m²·m⁻³，比鼓泡塔高两个数量级，液侧传质系数k_L提高10～20倍，氧传质速率由鼓泡塔的0.5mol·L⁻¹·s⁻¹提升至5mol·L⁻¹·s⁻¹，可消除氧传质控制，使反应由本征动力学控制，降低副反应。（2）一级反应ln(1/(1−X))=kτ，τ=30s，X=0.995，k=0.12s⁻¹，需验证：ln(1/0.005)=5.30，kτ=0.12×30=3.6＜5.3，故30s不足。重新设计：τ=5.3/0.12=44s，长度L=uτ=1.5×44=66m，可采用多片并联，每片10m，共7片。（3）①固体副产物对苯二甲酸微晶易堵塞，需在线反冲或超声防堵；②Co/Mn/Br催化剂对金属离子敏感，微通道材质需高耐蚀，如钛合金衬里；③工业通量需百万吨级，需10万片并联，流体分布均匀性、压差同步控制是放大瓶颈。32.（综合）某沿海炼厂拟用海水直流冷却，但海水含盐3.5%，温度32℃，要求碳钢换热器寿命≥15年，请给出三套可行防腐方案，并比较其全生命周期成本（LCC，以1000m²换热面积，20年计）。答案：方案一：钛管+碳钢壳体，钛管壁0.5mm，初投资2800万元，年维护5万元，20年换管一次1200万元，LCC=2800+20×5+1200=4100万元。方案二：90/10CuNi管+阴极保护，初投资1500万元，年电流费2万元，年清洗8万元，20年换管一次800万元，LCC=1500+20×10+800=2300万元。方案三：碳钢+防腐涂层+电化学保护，初投资600万元，每5年重涂一次300万元，年监测3万元，LCC=600+4×300+20×3=1860万元。比较：方案三LCC最低，但需严格管理，若涂层失效风险高，则方案二更稳；方案一最贵，适用于高温高压或含氨环境。33.（综合）某煤制烯烃装置，MTO反应器出口气含乙烯+丙烯=80%，其余为C₄、C₅、水，拟用“深冷+油吸收”组合分离，请给出-100℃深冷级制冷机选型及功率估算（以100万吨烯烃/年计）。答案：烯烃总量=100×0.8=80万吨/年=10.1kg·s⁻¹深冷负荷：Q=m·ΔH+热损，ΔH取500kJ·kg⁻¹，热损10%，Q=10.1×500×1.1=5555kW选用丙烯-乙烯复叠制冷，COP=0