无机化工工艺学习题资料(已修改)

一、选择题
1、合成氨原料气中的氮气来源于（C）。

A、气态烃
B、水蒸气
C、空气
D、氮的化合物
2、生产合成氨的原料气是（D ）。

A、空气煤气
B、水煤气
C、混合煤气
D、半水煤气
3、合成氨生产要求半水煤气的成分中(H2+CO)/N2的摩尔比为（C ）。

A、1.43～1.48
B、2.5～2.9
C、3.1～3.2
D、3.2～3.8
4、固体燃料气化是指用气化剂对燃料进行热加工，生产（C）的过程。

A、一氧化碳
B、二氧化碳
C、煤气
D、氮气
5、制气阶段，碳与蒸汽的反应为吸热反应，则温度对化学平衡的影响是（B ）
A、提高温度，平衡向左移动
B、提高温度，平衡向右移动
C、降低温度，平衡向右移动
D、无影响
6、一氧化碳高温变换铁铬系催化剂还原前的主要成分是（），其活性成分是（C ）。

A、FeCl3Fe2O3
B、FeO Fe2O3
C、Fe2O3Fe3O4
D、Fe3O4Fe2O3
7、一氧化碳低温变换铜锌系催化剂的主要成分是（），其活性成分是（B ）。

A、Cu2O Cu
B、CuO Cu
C、Cu(OH)2CuO
D、CuCO3Cu(Ac)2
8、最适宜温度存在的原因是由于可逆放热反应的速度常数K i与平衡常数K p随温度的升高，（A）。

A、K i增大，K p减小；
B、K i减小，K p增大；
C、K i不变，K p增大；
D、K i不变，K p减小
9、蒽醌二磺酸钠法简称（A ）。

A、ADA法；B、Stretford法；C、PDS法；D、NHD法
10、能脱除“非反应性硫”噻吩的脱硫方法是（D）
A、活性炭法
B、氧化铁法
C、氧化锌法
D、钴钼加氢脱硫法
11、采用以DEA为活化剂的热碳酸钾法脱除二氧化碳，需加入缓蚀剂（A ）使设备不受腐蚀。

A、NaVO3B、ACT1 C、KHCO3D、MDEA
12、铜氨液中高价铜离子具有（B ）的作用。

A、吸收一氧化碳
B、稳定低价铜离子
C、稳定游离氨
D、稳定醋酸根离子
13、铜液再生时，利用一氧化碳的（A ）作用来提高铜比。

A、还原
B、氧化
C、吸附
D、吸收
14、所谓催化剂的钝化是指已还原的催化剂与（A）接触前要进行缓慢氧化，使催化剂表面形成一层氧化物保护膜的过程。

A、空气
B、原料气
C、水蒸气
D、气态烃
15、氨合成铁催化剂还原后的活性组分是（D ）。

A、四氧化三铁
B、氧化铁
C、氧化亚铁
D、单质铁
16、液氨储槽内必须留有一定的空间，避免引起储槽爆炸，规定储槽内液氨存量不允许超过容积的（B ）。

A、70% B、80% C、85% D、90%
17、氨合成操作温度随催化剂型号而异，一般控制在（B ）。

A、300～500℃
B、400～500℃
C、500～600℃
D、450～540℃
18、下列物质中能使合成氨催化剂永久中毒的毒物是（C ）。

A、CO
B、H2O
C、H2S
D、CO2
二、填空题
1、合成氨过程中，要求半水煤气的组成满足：(H2+CO)/N2的摩尔比为3.1～3.2。

2、在间歇制气过程中，要求在正常生产条件下，吹出物量不应超过总入炉燃料量的4％，一般生产1 m3的半水煤气，约消耗0.9~1.05m3的空气。

3、烃类蒸汽转化催化剂中，活性组分是Ni，但其以NiO形式存在于催化剂中，因此在使用时必须先用CO或H2进行还原。

4、生产合成氨的主要步骤有造气、净化、压缩和合成三个。

5、合成氨生产中的氢气来源于水和含有碳氢化合物的各种燃料。

6、德士古煤气法的特点是利用水煤浆气化,其炉温主要靠调节氧煤比来控制。

7、钴钼催化剂的主要成分是Co和Mo，并以γ-Al2 O3为载体。

8、在脱硫过程中，活性炭兼有吸附和催化两个作用。

9、甲醇对二氧化碳等酸性气体有很强的溶解能力，而氢气、氮气及一氧化碳在其中的溶解度较低，因此，用甲醇能从原料气中选择性吸收H2S、CO2等酸性气体，而氨等有用气体损失很小。

10、醋酸铜氨液是由醋酸、金属铜、氨和水经过化学反应后制成的一种溶液。

11、铜氨液吸收一氧化碳的反应式是Cu（NH3）2Ac+CO+ NH3==Cu[(NH3) CO 3]Ac，从该反应特点和化学平衡讨论可知，降低温度、提高压力、增加铜氨液中低价铜含量、游离氨的浓度，均有利于一氧化碳吸收反应向右进行。

12、氧化锌脱硫剂以ZnO为主体，其余为Al2O3，可加入CuO、MoO等以增加脱硫效果。

13、钴钼催化剂以γ- Al2O3为载体，由CoO和MoO组成。

14、湿式氧化法脱硫包括两个过程。

一是氧化过程；二是还原过程。

15、CO变换反应：CO+ H2O== CO2+ H2。

16.低变催化剂的主要毒物有：冷凝水、硫化物和氨化物。

17、目前常用于合成氨原料气精制的方法有铜氨液洗涤法、液氨洗涤法和甲烷化法。

18、甲烷化催化剂中的镍都是以NiO的形式存在，使用前需还原为活性组分Ni
19、氨合成反应的化学方程式为1/2N2+3/2H2==NH3(g)__、反应特点是：放热、体积减小、可逆反应，其反应速率较慢，只有在催化剂作用下反应才有较快速度。

20、从驰放气中回收氢的方法有深冷分离法、甲烷化和铜氨液吸收法三种
21、尿素学名碳酰二胺，分子式CO(NH2)2。

纯净的尿素为无色、无臭、无味的针状或棱柱状状晶体。

22、尿素在蒸发过程中，所发生的主要副反应有：水解和缩合。

23、尿素的用途有用作肥料、用作工业原料、用作饲料。

24、液氨和二氧化碳合成尿素，在液相中是分两步进行的，一步是甲铵的生成，第二步是甲铵脱水，其中甲铵脱水是控制步骤。

25、尿素在水中可缓慢水解，最初转化为氨基甲酸铵，然后形成碳酸铵，最后分解为氨和二氧化碳。

26、以氨和二氧化碳为原料合成尿素的生产过程中，经反应后，最终产物分为气液两相，气相中含有NH3、CO2、H2O及惰性气体；液相中主要含有甲铵、尿素、水及均匀熔融液。

27、尿素的平衡转化率随温度提高而先增大，后减小，存在最高平衡转化率。

28、影响尿素合成的主要因素有温度、原料配比、压力、反应时间等。

29、尿素合成过程中，氨碳比必须大于2。

30、尿素合成过程中，尿素的转化率随压力增加而增大。

31、尿素合成工业生产过程中，其操作压力一定要高于物系的平衡压力。

32、工业上采用的分离与回收方法主要有加压加热法及气提法。

33、MDEA即N-甲基二乙醇胺
34、合成氨生产的原料，按物质状态可分为焦炭、天然气、石脑油三类。

三、判断题
1、煤中灰分高，有利于气化生产，气化率高。

（×）
2、在气化过程中，煤的粒度越小，气化率越高。

（×）
3、如果气化炉卸炉不充分，不会影响出口煤气温度。

（√）
4、煤气中的硫主要以SO2、硫醇形式存在。

（×）
5、水碳比越高，越有利于甲烷的蒸汽转化。

（√）
6、压力越高，越有利于甲烷的蒸汽转化。

（×）
7、提高转化温度，有利于甲烷的蒸汽转化，同时可抑制析碳反应的进行。

（×）
8、烃类蒸汽转化催化剂的永久性毒物主要是硫化物及砷化物。

（×）
9、在工业条件下进行的甲烷蒸汽转化反应为内扩散控制。

（√）
10、烃类蒸汽转化催化剂的永久性毒物主要是硫化物及砷化物。

（×）
11、煤气化反应，从化学平衡的角度来看，欲制得CO和H2含量高的水煤气，反应应在低压高温下进行；如欲生产CH4含量高的高热值煤气，反应在低温高压下进行有利。

（√）
12、Shell-Koppers煤气化装置的核心设备是气化炉和废热锅炉。

（√）
13、提高转化温度，有利于甲烷的蒸汽转化，同时可抑制析碳反应的进行。

（×）
23、提高铜比，可提高铜液的吸收能力，故生产中铜比控制得越高越好。

（×）
14、降低铜液吸收温度，既可提高吸收能力，又有利于铜洗气中CO含量的降低。

（√）
15、氧化锌脱硫剂不仅可脱除硫化氢，而且能脱除全部有机硫。

（×）
16、甲烷化催化剂还原后不能用含有CO的气体升温，以防止低温时生成羰基镍。

（√）
17、在使用低温甲醇洗涤法脱碳时，为了防止碳钢设备的腐蚀，可以加入碱性溶液。

（√）
18、吸附脱硫是因为活性炭具有很大的比表面积，对所有物质具有较强的吸附能力。

（×）
19、活性炭对吸附原料气中氧和氢的吸附强，而对挥发性大的二氧化碳和氨较差。

（√）
20、甲烷化法是在催化剂镍的作用下将甲烷生产CO、CO2而达到气体精制的方法。

（×）
21、甲烷化过程消耗氢气而生成无用的甲烷。

（√）
22、甲烷化催化剂和甲烷转化催化剂都是以镍作为活性组分，二者没有区别。

（√）
23、液氮洗涤法是一种深冷分离方法，是基于各种气体溶点不同这一特性进行的。

（√）
24、氨合成的反应温度越高，反应速度就越快。

（×）
25、合成氨催化剂中的Al2O3可以起到骨架作用，防止还原的铁细晶长大，增大了催化剂表面，提高了活性。

所以，其含量越高，催化剂的活性越好。

（×）
26、尿素较易吸湿，其吸湿性次于硝酸铵。

（√）
27、纯净的尿素为白色针状晶体。

（×）
28、尿素水解的最终产物为水和二氧化碳。

（×）
29、在工业生产过程中，可以通过提高水碳比来加快反应速率。

（×）
30、尿素在任何水溶液中均呈碱性。

（×）
31、在尿素合成的工业生产过程中，操作压力一定要高于物系的平衡压力。

（√）
32、尿素合成过程中，温度应选择在最高平衡转化率时的温度。

（×）
33、尿素合成过程中，氨碳比必须大于2。

（√）
34、尿素合成过程中，氨碳比可以是任意值。

（×）
35、气提过程是一个单纯的物理操作过程。

（×）
四、名词解释
1、空气煤气：以空气作为气化剂所制得的煤气。

2、水煤气：以水蒸气作为气化剂所制得的煤气。

3、混合煤气：以空气和适量水蒸气的混合物作气化剂所制得的煤气。

4、半水煤气：分别以空气和水蒸汽作气化剂，然后将分别制得的空气煤气和水煤气，两者按混合气体中（H2+CO ）与N2的摩尔比为3.1~3.2的比列进行掺配。

这种混合煤气称为半水煤气。

5、铜比：低价铜离子与高价铜离子含量的比值R= Cu+/ Cu2+
6、总铜：低价铜离子含量与高价铜离子含量的总和。

7、脱硫液的硫容量：指脱硫过程中，单位溶液体积所吸收H 2S 的净值（ΔS ）单位为mg/L
8、氨净值：进出氨合成塔气体氨含量之差
9、气提：就是利用一种气体通入尿素合成出口溶液中，降低气相中氨或二氧化碳的分压，从而促使液相中甲铵分解和过剩氨量的解吸。

10、总碱度：NaHCO 3与Na 2CO 3含量的总值，在工业上以物质的量浓度来表示
11、甲烷化法：在催化剂存在下使少量CO 、CO 2与氢反应生成甲烷和水的一种净化工艺
五、简答题
1、析碳反应的危害有哪些？
答：因为炭黑覆盖在催化剂表面，会堵塞微孔，降低催化剂活性：或影响传热。

使一段转换炉管壁局部过热而缩短使用寿命：甚至还会使催化剂粉碎而增大床层阻力，影响生产能力。

2、工业生产中一般采取什么措施防止炭黑生成？
答：①实际水碳比大于理论水碳比，这是不会有炭黑生成的前提。

②选用活性好、热稳定性好的催化剂，避免进入动力学析碳区。

③防止原料气和水蒸气带入有害物质，保证催化剂具有良好活性。

④选择适宜的操作条件。

⑤检查转换管内是否有炭沉积，如有应设法除去。

⑥当析炭较轻时，可采取降压减量提高水碳比将其除去。

7、试述尿素合成机理。

哪一步为控制步骤？
答：尿素合成分两步进行，首先液氨和二氧化碳反应生成甲铵：)()()(22423l COONH NH g CO l NH ⇔+，然后液态甲铵脱水生成尿素，称为甲铵脱水反应：)()()(22224l O H l NH CO COONH NH +⇔
六、论述题
1、请画出以天然气为原料制氨物料流程示意图，并解释为什么要先对原料天然气进行脱硫？
2、请画出以煤为原料制造氨物料流程示意图。