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第二章测试题一.填空题1:中国化学矿资源分布的三个特点是_______；_______；_______。答案资源比较丰富，但分布不均衡。髙品位矿储量较少。选矿比较困难，利用较为复杂2:根据成煤物质和生成条件的不同，煤一般可以分为三大类：_______、_______和_______。答案腐植煤。残植煤。腐泥煤3:残植煤是指由_______而形成的煤。答案髙等植物中稳定组分（角质、树皮、孢子、树脂等）富集4:腐植煤是指由_______形成的煤。答案高等植物5:腐泥煤是指由_______形成的煤。答案湖沼、泻湖中的藻类等浮游生物在还原环境下经过腐败分解6:根据煤化程度的不同，腐植煤又可分为_______、_______、_______和_______。答案泥炭。褐煤。烟煤。无烟煤7:煤的分子结构以_______结构为主，其近似组成为_______。答案芳核。(C135H97O9NS)n8:煤的生成过程大致可以分为两个阶段，分别为_______阶段和_______阶段。答案泥炭化。煤化9:按同一剖面上相同煤化程度的煤的平均光泽的强弱可以将煤分为_______型煤，_______型煤，_______型煤和_______型煤。答案光亮。半亮。半暗。暗淡10:按煤岩的成因特征、结构及工艺性质，腐植煤的显微组分可分为三类：_______组分，_______组分和_______组分。答案凝胶化。丝炭化。稳定11:常用的煤的储存方法有两种，一种是_______；另一种是_______。答案尽量使煤和空气隔绝。保持煤堆中空气流通12:按原油的化学组成，可将原油分为_______原油、_______原油和_______原油。答案石蜡基。中间基。环烷基13:汽油的最重要的三个质量指标为_______、_______和_______。答案馏分组分。辛烷值。安定性14:汽油的辛烷值越大，_______性能越高，汽油质量越好。答案抗爆震15:工业上使用的三种抽提剂：N—甲基吡咯烷酮、环丁砜和三乙二醇醚，其对芳烃的溶解能力顺序为_____________________；其选择性顺序为_____________________。答案N-甲基吡咯烷酮环丁砜三乙二醇醚。环丁砜三乙二醇醚N-甲基吡咯烷酮二.简答题1:试述炼油厂原油预处理的原因及预处理方法。答案原油预处理的原因：在油田脱过水后的原油，仍然含有一定量的盐和水，所含盐类除有一小部分以结晶状态悬浮于油中外，绝大部分溶于水中，并以微粒状态分散在油中，形成较稳定的油包水型乳化液。原油含盐和水对后续的加工工序带来不利影响。水会增加燃料消耗和蒸馏塔顶冷凝冷却器的负荷。原油中所含无机盐主要是氯化钠、氯化钙、氯化镁等，其中以氯化钠的含量为最多，ω(NaCl)=75%左右。这些盐类受热后易水解生成盐酸，腐蚀设备，也会在换热器和加热炉管壁上结垢，增加热阻，降低传热效果，严重时甚至会烧穿炉管或堵塞管路。因此，在进入炼油装置前，要将原油中的盐含量脱除至小于3mg/L，水含量ω(水)0.2%。预处理方法：电脱盐脱水。2:简述提髙汽油辛烷值的方法。答案提髙汽油辛烷值的方法：①添加四乙基铅；②增加汽油中芳烃、环烷烃和异构烷烃的量，效果最好的是增加其中芳烃的量；③添加烷基醚或烷基醇，如添加甲基叔丁基醚(MTBE)。3:为多产芳烃，在催化重整中要控制哪些工艺参数？答案为多产芳烃.在催化重整中要控制的工艺参数包括：①增加原料中环烷烃的量.选用窄馏分油；②使反应在加热和低压下进行；③选择合适的高效催化剂。第三章3-1测试题一.填空题1:工业上在操作中常用_______的办法稀释作用物，以减少反应的激烈程度,控制反应热的生成。答案在原料气体中掺入惰性气体（如水蒸气、氮气、二氧化碳等）2:碳氢化合物的C—H键的氧化活性顺序为_____________________。答案叔C—H仲C—H伯C—H3:间接法制硝酸所用脱水剂有_______、_______、_______和_______等，现在几乎全部采用_______。答案硫酸。硝酸镁。硝酸钙。硝酸锌。硝酸镁4:氨氧化过程采用的催化剂为_______合金。答案铂5:氯乙醇皂化过程中使用的皂化剂有_______或_______。答案Ca(OH)2。NaOH6:乙烯环氧化所用催化剂主要是_______催化剂，它由_______、_______和_______三部分组成。答案银。活性组分。助催化剂。载体7:丙烯氨氧化所用催化剂主要有两类，即_______系和_______系催化剂。答案Mo。Sb8:由异丙苯生产苯酚和丙酮，包括_______和_______两个阶段。答案异丙苯经过自氧化生成过氧化氢异丙苯(CHP)。由CHP分解制取苯酚和丙酮二.简答题1:简述硝酸镁法浓缩稀硝酸的原理。答案在ω[Mg(N03)2]=72%〜74%的硝酸镁溶液中加入稀硝酸，便立即吸收稀硝酸中的水分，使硝酸浓度ω[HNO3]提髙到68.4%以上，而硝酸镁由于吸收水分，浓度ω[Mg(NO3)2]下降至65%左右，此时在硝酸和硝酸镁混合溶液的气相中(HNO3)=80%以上，再将后者精馏即可得到成品浓硝酸。2:氯乙醇皂化过程中如何避免环氧乙烷的水解？答案为避免环氧乙烷在碱性条件下水解生成乙二醇，须将皂化剂缓慢加入氯乙醇中。同时为了避免环氧乙烷的水解，控制皂化反应温度在102〜105℃，以使生成的环氧乙烷立即从液相逸出。三.论述题1:图3-1为硫铁矿制硫酸的工艺流程示意图，试论述：(1)根据流程分析硫铁矿制硫酸的工艺路线。(2)S02催化氧化反应机理。(3)S02催化氧化生成S03，为什么要在不同温度下分段进行？(4)炉气精制部分除去各种杂质的原因。答案(1)工艺路线：将精硫铁矿砂粉碎至平均粒径为0.054mm加入沸腾炉，该炉下部通入空气，使硫铁矿在炉内呈沸腾状焙烧。炉气从沸腾炉上部流出进入废热锅炉，回收热量，炉气被冷却至350±10℃，进入旋风除尘器和电除尘器，将绝大部分的固体微粒脱除下来。炉气进入净化工段。在这里炉气经冷却塔进一步冷却后，进入洗涤塔，用ω(H2S04)=15%左右的稀硫酸洗涤炉气，进一步脱除As，F及其他微量杂质，稀硫酸循环使用，多余的送本厂磷酸车间作萃取磷酸用。电除雾器脱除下来的酸液仍回洗涤塔。经电除雾器（共4台，两两并联，共两级）处理后，炉气中酸雾可脱至0.005g/m3。进入干吸工序，用93%硫酸进一步脱除炉气中的水分（小于0.05g/m3）。转化器共分4段，第一段装S101—2H型和S107—1H型催化剂，反应温度控制在410〜430℃；第二阶段装S101—2H型催化剂，温度控制在460〜465℃；第三段装S107—1H型催化剂，温度控制在425〜430℃；经3段转化，转化率达到93%左右，然后经换热和在第一吸收塔吸收S03后，再进入第四段，第四段装S107—1H型催化剂，反应温度控制在410〜435℃，转化率达到99.5%，然后经换热后进入第二吸收塔，在此将S03吸收，尾气达到国家排放标准后排出。焙烧工序产生的矿渣和从旋风除尘器及电除尘器除去的粉尘，经冷却增湿后（图中未画出）送到钢铁厂作炼铁原料。(2)S02催化氧化机理由4个步骤构成：①主催化剂上存在着活性中心，氧分子吸附在它上面后，O—O键遭到破坏甚至断裂，使氧分子变为活泼的氧原子（或称原子氧），它比氧分子更易与SO2反应；②S02吸附在钒催化剂的活性中心，S02中的S原子受活性中心的影响被极化，因此很容易与氧原子结合在一起，在催化剂表面形成络合状态的中间物种；③这一络合状态的中间物种，性质相当不稳定，经过内部的电子重排，生成了性质相对稳定的吸附态物种。催化剂•S02•0催化剂•S03（络合状态中间物种）（吸附态物种）④吸附态物种在催化剂表面解吸而进入气相。(3)转化率愈髙，则对应的最适宜温度愈低。在相同的温度下，转化率愈髙则反应速率愈低，因此，转化率和反应速率之间就出现矛盾。要求反应速率大（这可增大生产能力），转化率就小，反应就不完善，反之要求转化率高，反应速率势必小，这时反应完全，但生产能力减小。为了解决上述矛盾，工厂实际生产中让炉气在不同温度下分段反应。(4)炉气精制的目的是除去各种杂质，如三氧化二砷、二氧化硒、氟化氢、矿尘、水蒸气和酸雾等。主要原因在于其中三氧化二砷使钒催化剂中毒和催化剂中的钒逃逸；二氧化硒使钒催化剂中毒和使成品酸带色，氟化氢（由SiF4水解产生）则会腐蚀设备。2:如图3-2所示为一直接法制浓硝酸流程图，试论述：(1)直接法制浓硝酸的过程；(2)氨催化氧化的反应机理；(3)分析氨催化氧化过程中重要的工艺条件；答案(1)直接法生产过程由氨和空气经氧化直接合成浓硝酸，生产的关键是除去反应生成的水。反应经历以下5个步骤：①制一氧化氮：氨和空气通过铂网催化剂，在高温下被氧化成一氧化氮，并骤冷至40〜50℃，使生成的水蒸气经冷凝而除去。②制二氧化氮：一氧化氮和空气中的氧反应，生成NO2后，残余的未被氧化的NO和ω(HN03)98%的浓硝酸再反应，被完全氧化成二氧化氮。反应如下：③分出二氧化氮：在低温下用浓硝酸[ω(HN03)98%]吸收二氧化氮成为发烟硝酸，不能被吸收的惰性气体（N2等）排出系统，另行处理。④制纯NO2并冷凝聚合为液态四氧化二氮：加热发烟硝酸，它热分解放出二氧化氮，然后把这纯的NO2冷凝成为液态四氧化二氮。反应如下：⑤髙压釜反应制浓硝酸：将液态四氧化二氮与稀硝酸混合（要求稀硝酸中水分与液态N2O4成一定比例）送入髙压釜，在5.0MPa压力下通入氧气，四氧化二氮与水（来自稀硝酸）和氧反应直接生成ω(HN03)=98%的浓硝酸。(2)氨催化氧化的反应机理包括以下几个过程：①由于铂吸附氧的能力很强，铂催化剂表面吸附的氧分子中的共价键被破坏，生成两个氧原子；②铂催化剂表面从气体中吸附氨分子，随后氨分子中的氮和氢原子与氧原子结合；③进行电子的重新排列，生成一氧化氮和水分子；④铂对NO和水分子的吸附能力较小，它们在铂催化剂表面脱附，进入气相中。(3)氨催化氧化过程中比较重要的工艺条件有5个：①温度：氨氧化生成一氧化氮虽在145℃时已开始，但到300〜400℃时生成量仍旧很少，主要还是生成单质氮(N2)和水蒸气。要使一氧化氮产率达到97%〜98%，反应温度必须不低于780℃。但如果反应温度过髙，由于一氧化氮分解，使得一氧化氮产率不但不升髙，还会有下降的可能，而且当反应温度髙于920℃时，铂的损失将大大增加（主要是铂在髙温下挥发加剧）。一般氨在常压下催化氧化温度控制在780〜840℃，加压下为870〜900℃。②压力：从反应本身看，操作压力对于一氧化氮的产率没有影响，加压氧化（如在0.8〜1.0MPa下操作）比常压氧化的氧化率还要低1%〜2%，但铂催化剂的生产强度却因此而大为提髙。但压力过髙，加剧了气体对铂网的冲击，铂网的机械损失（摩擦、碰撞后变成粉末）增大，因此一般采用0.3—0.5MPa。国外也有髙达1.0MPa的。③接触时间：混合气体通过铂催化剂层的时间称为接触时间。为保证氨的氧化率达到最大值，接触时间不能太长（即气流线速率太小），因为这要降低设备的生产能力，而且氨容易分解成单质氮，使氧化率降低。接触时间也不能太短，太短氨来不及氧化就离开铂催化剂层，同样会使氧化率降低。生产实践证实，常压下接触时间以1×10-4s左右为宜，加压下以1.55×10-4s左右为宜。④混合气的组成：提髙混合气中氧的浓度，即增加催化剂表面原子氧的浓度，不仅可强化氨氧化反应，而且也有利于一氧化氮氧化成二氧化氮。但氨氧化反应加快，反应热增多，若温度控制不好，就会烧坏催化剂，甚至会酿成爆炸事故。研究表明，当n(02)/n(NH3)达到1.7后，氧化率增加不大，故一般将n(02)/n(NH3)的值维持在1.7〜2.2之间。⑤爆炸及预防措施：当混合气中氨达到一定浓度时，可能会引起爆炸，在混合气中通入水蒸气，可使爆炸极限范围变窄，甚至消失。第三章3-2测试题一.填空题1:脱氢过程中为了抑制结焦副反应，常用的方法是___