西南大学2020年春季化学工艺【0745】课程考试大作业参考答案
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西工大2020年4月《化学工艺学》作业机考参考答案
西工大2020年4月《化学工艺学》作业机考参考答案
试卷总分:100 得分:96
本作业每次试题内容相同,只是题目和选项顺序是随机调整的,大家可放心下载使用
一、多选题(共3 道试题,共6 分)
1.结焦的后果()。
A.传热系数下降(热量利用率低)
B.压差升高(设备阻力增大)
C.乙烯收率下降
D.能耗增大
正确答案:A、B、C、D
2.10提高辛烷值的方法是()。
A.添加四乙基铅
B.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
C.添加烷基醚或烷基醇,如添加甲基叔丁基醚(MTBE)
正确答案:A、B、C
3.提高矿物的浸取速度的措施有()。
A.提高浸取温度
B.提高浸取剂浓度
C.减小矿石粒度
D.充分搅拌
正确答案:A、B、C、D
二、判断题(共47 道试题,共94 分)
1.正构烷烃、六碳环烷烃、芳烃、五碳环烷烃和异构烷烃的裂解难易程度顺序为芳烃>异构烷烃>六碳环烷烃>五碳环烷烃>正构烷烃。
()
A.错误
B.正确
正确答案:错误
2.乙烯环氧化所用催化剂主要是银催化剂,它由活性组分和助催化剂两部分组成。
()
A.错误
B.正确
正确答案:错误
3.Pd、Pt、Ni三种对苯加氢有催化活性的金属,其加氢活性顺序为Pd> Pt>Ni。
()。
[0080]《高等有机化学》2[论述题]请列举根据反应中原料和产物之间的关系进行的有机反应分类类型参考答案:有机反应也有按照原料和产物之间的关系进行分类,把几乎所有的有机反应分成六类,分别是取代反应、消去反应、加成反应、重排反应、氧化还原反应及几种反应类型的结合[论述题]请列举典型的反应中间体,并说明其特点。
参考答案:请参考教材74-90页。
[论述题]请简述根据反应中键断裂及其形成方式不同的反应分类及其特点参考答案:有机反应的数目和范围十分庞大,根据反应中键的断裂及形成方式可将有机反应分为:自由基反应、离子反应和分子反应。
任何反应都有键的断裂和/或键的形成,若化学键断裂的方式是每个碎片各有一个电子,则形成自由基(或称游离基),称之为均裂。
自由基性质非常活泼,能继续引起一系列反应。
自由基反应一般在光、热或引发剂的作用下进行。
若化学键断裂的方式是一个碎片上有两个电子,另一碎片上没有电子,称之为异裂。
有机化合物由碳-碳键异裂可产生碳正离子、碳负离子。
碳正离子、碳负离子都是有机反应过程中产生的活泼中间体,其化学性质非常活泼,往往在生成的瞬间就参加反应。
由共价键异裂产生离子而进行的反应称为离子型反应。
离子型反应一般在酸或极性物质催化下进行。
近几十年来,人们在有机反应中又发现某些反应,不受溶剂极性的影响,不被酸或碱所催化,亦不受引发剂的影响。
反应时共价键的断裂和生成是经过多中心环状过渡态协同地进行。
这类反应属于分子反应,又称为周环反应或称协同反应。
[论述题]比较下列各组化合物的酸性强弱,并予以解释。
(1) HOCH2CH2COOH和CH3CH(OH)COOH(2) 对硝基苯甲酸和对羟基苯甲酸(3) a. ClCH2COOH b. CH3COOHc. FCH2COOHd CH2ClCH2COOH e. CH3CHClCOOH(4) CH3COCH2COCH3和CH3COCH2CO2C2H5参考答案:(1)α-羟基丙酸的酸性比β-羟基酸的强;羟基的吸电子效应随着距离的增长而作用迅速减弱;(2)对羟基苯甲酸的酸性比对硝基苯甲酸的弱;硝基是强吸电子基,其诱导效应和共轭效应方向一致,羟基有-I和+C效应,一般取代基诱导效应和共轭效应方向不一致的时候,往往以共轭效应为主,羟基总的来看是供电子的;(3)(c)>(a)>(e)>(d)>(b);(4)后者酸性较弱。
西南大学培训与继续教育学院课程考试试题卷
学期:2020年春季
课程名称【编号】: 分析化学【0067】 A 卷
考试类别:大作业 满分:100 分
一、 选择题
1 C
2 A
3 B 4B 5 D 6 C 7 C 8D 9 A 10 A 11C 12 D 13 C 1
4 B 1
5 D 二、名词解释
1.精密度是测定结果之间相互符合的程度,用偏差来量度.
2. 酸在溶液中达到离解平衡时,某个组分的平衡浓度与酸的分析浓度的比值就是该组分的分布分数.
3. 在特定条件下,氧化态和还原态的分析浓度均为1mol/L 时校正了离子强度和副反应的实际电势。
4. 在光度分析中用作调零点的任何溶液称参比溶液
三、简答题
1.碘的挥发和碘负离子的氧化;加过量的碘化钾,控制适宜酸度和滴定速度,避光,即时滴定,不要剧烈摇动
2.选择适合的分析方法,减小测量误差,减小随机误差,消除系统误差。
3. 已知准确浓度的试剂溶液称为标准溶液.标准溶液的配制方法有直接法和间接法(标定法).四、计算题 1、
20.401001000
000.10
.16400.301000.0%43=⨯⨯⨯⨯=
PO Na
因为这时产物是H 3BO 3和H 2PO 4-,其pH 在4.4-6.2之间,故选甲基红 O
H HPO OH PO H NaOH BO H O B Na 224
4
233742,4~4~1+=+--
-因
52.91001000
000.1381)301.0401.0(41%=⨯⨯⨯⨯-⨯=A
2、。
第一批次(填空题)1、合成氨的生产过程主要包括(造气)、(净化)、(压缩和合成)等三个步骤2、典型的合成氨原料有(煤)、(焦碳)和(天然气)。
3、合成氨原料气中水蒸气对甲烷的摩尔比称为(水碳比)。
4、甲烷蒸气转化过程受压力、(温度)、原料配料中的水碳比及空间速度等因素影响。
5、铜氨液洗涤法、甲烷化法和液氮洗涤法都是常用的合成氨原料气中残余(一氧化碳)的脱除方法。
6、对合成氨原料气的净化目的是除去其中的(硫化物)、(一氧化碳)和二氧化碳等杂质气体,而得到纯净的氢气和氮气。
7、在合成氨生产中,从反应物系的相态看,氨合成是(气固相)反应,合成塔是(固定床)反应器。
,8、氨合成反应是中等放热的可逆、体积缩小的气固相催化反应,(提高)压力、(降低)温度有利,合成塔是固定床反应器。
常用的微量元素9、肥料有(硼肥)、(锌肥)、(锰肥)、(钼肥)。
10、尿素生产过程中主要有(尿素缩合反应)和(尿素水解反应)两类副反应。
11、在(润湿)或(晶型转变)时,硝铵有结块现象。
12、磷酸溶液中硫酸钙结晶可以以(二水物)、(半水物)、(无水物)三种水合物形式存在。
13、(硫铁矿)和(硫磺)是接触法生产硫酸的主要原料14、硝酸生产的尾气治理方法主要有(催化还原法)、(溶液吸收法)和(固体吸附法)。
吸附剂可以是分子筛、硅胶、活性炭及离子交换树脂等。
15、用于生产硫酸的原料主要有(硫铁矿)、(硫磺)、冶炼烟道气和石膏等硫酸盐。
16、通常的硫酸生产工艺流程是以炉气的净化方法来命名的,常见的有(水洗法)、干洗法和(酸洗)三种制酸流程。
17、硫酸生产中采用的二转二吸流程之优点是提高了二氧化硫的(最终转化率),既提高了硫的利用率又减少了(环境污染),该工艺既适合二氧化硫浓度高的炉气,也适用于二氧化硫浓度低的炉气。
18、氨氧化工艺条件主要考虑温度、压力、接触时间及(混合气体组成)。
19、电解制碱时,最影响电极过电位的因素是(电极材料)20、隔膜法电解制碱可以用来抑制副反应的措施包括选用性能良好的隔膜、采用较高的温度、采用饱和精制食盐水以及控制(电解液流速)。
Δf H m $(298 K,CH 3OH(g))=-201.2 kJ·mol -1 反应 CO(g)+2H 2(g)=CH 3OH(g) Δr H m $(298 K)=-90.7 kJ·mol -12.苯与甲苯基本形成理想溶液。
一含有2 mol 苯和3 mol 甲苯的溶液在333 K 时蒸气总压为 37.33 kPa,若又加入1 mol 苯到溶液中,此时蒸气压为40.00 kPa 。
求333 K 时纯苯与纯甲苯的蒸气压。
3.在一绝热保温瓶中,将100 g 0 °C 的冰和100 g 50 °C 的水混合在一起,最后平衡时温度为多少?其中有多少克水?(冰的熔化热Δfus H m $=333.46 J·g -1,水的平均比热C p =4.184 J·K -1·g -1。
) 解:(1)首先要确定混合后,冰有没有全部融化。
如果100 g 处于0°C 的冰,全部融化需吸收的热量1Q 为11100 g 333.46 J g 33.346 kJ Q -=⨯⋅= 100 g 处于50°C 的水降低到0°C ,所能提供的热量2Q 为 112100g 4.184 J K g (50K)20.92 kJ Q --=⨯⋅⋅⨯-=-显然,水降温所能提供的热量,不足以将所有的冰全部融化,所以最后的混合物还是处于0°C 。
(2)设到达平衡时,有质量为x 的冰融化变为水,所吸的热刚好是100 g 处于50°C 的水冷却到0°C 时所提供的,即1333.46 J g 20.92 kJ x -⨯⋅= 解得 62.74 g x = 所以混合物中含水的质量为:(62.74100) g 162.74 g +=4.乙烷裂解制乙烯反应标C 2H 6—→C 2H 4+H 2 , 已知1073 K 时,反应进行到0.202 s, 乙烷转化率为50%, 问乙烷转化率为75%时, 需要多少时间? (反应为一级反应)答:转化75%也就是把转化了50%后余下的反应物再转化50%。
0049 20201单项选择题1、用作治疗癌症的含铂药物是( )..顺式-[Pt(NH3)2Cl2]. 反式-[Pt(NH3)2Cl2]. H2PtCl6 .PtCl42、估算配合物中自旋对磁矩的贡献最大的是( ) 。
. [Co (NH3)6]3+ . [Fe (H2O)6]2+. [Fe (CN)6]3- .[Cr(NH3)6]3+3、下列不是π-配体的是( )。
. CH2=CH2 . CO.5H5-4、B 12H 122-的名称为( )。
. 闭式-十二硼烷阴离子(2-). 十二硼烷阴离子(2-) .十二硼烷阴离子(-2).闭式-十二硼烷阴离子(-2)5、在单质金属中,导电性最好的是(),熔点最高的是()。
.Cs,W.Hg;Cr.Os,Mo。
.Ag,W6、估计Os3(CO)12中共有()个M—M键. 1. 2. 3. 47、在晶体场理论中,在八面体场中Oh场作用下d轨道分裂为()和()。
.e,t2g.eg,tg.e,t2;.eg,t2g8、硼酸H3BO3是一种()。
.一元中强酸.一元弱酸.三元弱酸.三元中强酸9、HOCl、HOBr、HOI的酸性最强的为()。
.HOCl.HOBr.HOI10、HCO3-的共轭酸为()。
.CO32-.H2CO3.没有共轭碱11、下列配合物中,没有反馈π键的是( )。
.[Pt(PPh3)4]2+.[Pt(C2H4)Cl3]-.[Co(CN)6]4-.[FeF6]3-12、人体血液中,负责输送氧气的金属蛋白是()。
.血红蛋白.细胞色素.铁贮存蛋白.肌红蛋白13、[Pt(NH3)4][PtCl6]和[Pt(NH3)4Cl2][PtCl4]互为()。
.电离异构体.键合异构体.配位异构体14、BF3、B6H6、Al2Cl6都是稳定的化合物,BH3、AlCl3则相对不稳定,其原因是()。
.前者形成大键,后者缺电子.前者通过大π键、多中心键、配位键补偿了缺电子,后者缺电子.前者缺电子,后者有多中心键.前者有配位键,后者缺电子15、下列配位体不属于π-配位体的是()。
[0745]《化学工艺》一、答:分三步进行(1)造气阶段【装置:沸腾炉】4FeS2+11O2=高温=2Fe2O3+8SO2(2)接触氧化阶段【装置:接触室】2SO2+O2===[可逆]=500℃左右高温、V2O5催化剂===2SO3(3)三氧化硫的吸收阶段【装置:吸收塔】用98.3%的硫酸吸收,再用92.5%的硫酸稀释H2SO4+SO3==H2S2O7(焦硫酸,俗称发烟硫酸)V2O5是接触法制硫酸的重要催化剂二、答:二次精制盐水经盐水预热器预热后,以一定的流量送往电解槽的阳极室进行电解。
于此同时,纯水从电解槽底部进入阴极室。
通入直流电后,6 / 13在阳极室产生的氯气和流出的淡盐水经分离器分离后,湿氯气进入氯气总管,经氯气冷却器与精制盐水热交换后,进入氯气洗涤塔洗涤,然后送到氯气处理部门;从阳极室流出的淡盐水中一般含NaCL 200-220g/L,还有少量氯酸盐、次氯酸盐及溶解氯。
一部分补充精制盐水后流回电解槽的阳极室,另一部分进入淡盐水贮槽后,送往氯酸盐分解槽,用高纯盐酸进行分解。
分解后的盐水中,常含有少量盐酸残余,将这种盐水再送回淡盐水贮槽,与未分解的淡盐水充分混合并调节pH值在2以下,送往脱氯塔脱氯。
最后送到一次盐水工序去重新饱和。
在电解槽阴极室产生的氢气和浓度为32%左右的高纯液碱,同样也经过分离器分离后,氢气进入氢气总管,经氢气洗涤塔洗涤后,送至氢气适用部门。
32%的高纯液碱一部分作为商品碱出售,或送到蒸发工序浓缩。
另一部分则加入纯水后回流到电解槽的阴极室。
电解食盐水,中间用阳离子交换膜(只能通过阳离子)隔开:阴极:2H(+)+2e-=H2↑阳极:2Cl-=cl2+2e-所以总反应为2NaCl+2H2O=2NAOH+CL2↑+H2↑;电解后获得的烧碱、氯气、氢气应达到如下质量指标:烧碱 NaOH ≥32%(wt)NaCL ≤40ppm(wt)NaCLO3 ≤20ppm(wt)Fe2O3 ≤5ppm(wt)氯气纯度(干基) ≥97.4%(vol)O2 ≤2%((vol)H2 ≤(0.03%vol)CO2 ≤0.6%(vol)氢气纯度≥99.85%(vol)。
单项选择题1、合成氨原料气中的硫化物主要是:.硫酸.硫磺.硫化氢.有机硫2、氨碱法生产纯碱过程中,氨盐水里氯化钠和氨的浓度越高,原料的利用率就会:.越高.不确定.越低.不变3、纯碱工业的主要产品为.纯碱溶液.轻质纯碱.重质纯碱.以上都不是4、合成氨的造气是指制备含有()的原料气。
. B. 氨气.氢气和氮气.氧气和氮气.氢气和氧气5、硫酸工业中二氧化硫催化氧化反应的催化剂活性组分为. C. 五氧化二钒.氧化铝.硅胶.氧化钾6、氨氧化法生产的硝酸浓度为:.25-45%.15-30%.60-80%.45-60%7、氯碱工业发展的方向是:. D. 离子膜法. E. 水银法.苛化法.隔膜法8、合成氨的铁系催化剂中,活性成分为:.氧化亚铁.硫酸亚铁.金属铁.氧化铁9、二氧化硫催化氧化生产中,获得更高转化率的更好措施是:. A. 采用一次转化一次吸收工艺.采用多段转化一次吸收工艺.采用炉气冷激-间接换热一次转化工艺.采用两次转化两次吸收工艺10、以下哪项措施不能在甲烷转化制取合成氨原料气过程防止析碳。
.适当提高水蒸气用量.选择适宜的催化剂.保持催化剂活性良好.控制甲烷预热温度不要太低11、甲烷蒸气二段转化温度范围是()。
.400-600℃.600-800℃.800-1000.1000-1200℃12、若需要控制合成氨原料气中CO含量在0.3%左右,则一氧化碳变换工艺流程应采取()。
.中温变换.低温变换.中变-低变串联.高温变换13、苯菲尔法脱碳脱碳法又叫()。
.二乙醇胺热钾碱法.氨基乙酸法.碱液吸收法.乙醇胺法14、生产上甲烷蒸气转化一般采用()。
.一段转化.二段转化.三段转化.四段转化15、一氧化碳中温变换指的是以下哪个温度范围的变换过程.200-280℃.280-350℃.350-550℃.550-700℃16、氨合成反应表面动力学过程的控制步骤是()。
.氮气的活性吸附.氢气的活性吸附.生成氨的表面反应.氨的表面解吸17、在氨合成过程中,由于有()存在,使催化剂永久失去活性而中毒,导致催化剂的活性无法恢复。
4.空间效应:空间效应是指黏土矿物内表面的有限空间,对体形较大的离子团或分子在离子交换、吸附时产生的阻滞作用。
5.亲电试剂:亲电试剂指在有机化学反应中对含有可成键电子对的原子或分子有亲和作用的原子或分子。
亲电试剂一般都是带正电荷的试剂或具有空的p轨道或者d 轨道,能够接受电子对的中性分子。
二、请写出下列反应式的主要产物(20分,每题5分)1.2.3.4.三、判断题(20 分,每题2分)1.对映异构体是互为镜像对映关系,但同平面移动后不能重合。
(√)2.诱导效应是由于分子中的原子或基团的电负性不同,而使得分子中的成键电子云沿碳链向一个方向偏移的现象。
(√)3.共轭效应是当C-H键与π键(或p轨道)不处于共轭位置时,产生的C-H键π电子离域的现象。
(×)4.单分子亲核取代反应(SN1)历程是:第一步碳正离子的生成,第二步亲核试剂进攻正碳离子。
(√)5.邻基效应是在亲核取代反应中,某些取代基当其位于分子的适当位置,能够和反应中心部分地或完全地成键形成过渡态或中间体,从而影响反应的进行。
(√)6.α-消除(或1,1-消除)反应可形成一个环丙烷衍生物。
(×)7.芳环的自由基反应服从一般定位规律。
(√)8.电环化反应是链状共轭多烯的两端碳原子之间形成一个σ单键的反应及其逆反应, 反应中电子围绕环状过渡态发生离域化作用。
(√)9.环加成反应是由两个或多个分子中的σ键形成两个或多个π键得到环状化合物的反应。
(C×)10.芳环上离域的π电子的作用,易于发生亲电取代反应。
(√)四、推测反应机理(20分)五、请简述芳香化合物的特点(20分)答:(1)具有平面或接近平面的环状结构;(2)键长趋于平均化;(3)具有较高的C/H比值;(4)芳香化合物的芳环一般都难以氧化、加成,而易于发生亲电取代;(5)具有一些特殊的光谱特征,如芳环环外氢的化学位移处于核磁共振光谱图的低场,而环内氢处于高场。
大多数芳香化合物都含有一个或多个芳环(或芳核)。
西南大学2020年化学工艺作业答案单项选择题1、合成氨原料气中的硫化物主要是:.硫酸.硫磺.硫化氢.有机硫2、氨碱法生产纯碱过程中,氨盐水里氯化钠和氨的浓度越高,原料的利用率就会:.越高.不确定.越低.不变3、纯碱工业的主要产品为.纯碱溶液.轻质纯碱.重质纯碱.以上都不是4、合成氨的造气是指制备含有()的原料气。
. B. 氨气.氢气和氮气.氧气和氮气.氢气和氧气5、硫酸工业中二氧化硫催化氧化反应的催化剂活性组分为. C. 五氧化二钒.氧化铝.硅胶.氧化钾6、氨氧化法生产的硝酸浓度为:.25-45%.15-30%.60-80%.45-60%7、氯碱工业发展的方向是:. D. 离子膜法. E. 水银法.苛化法.隔膜法8、合成氨的铁系催化剂中,活性成分为:.氧化亚铁.硫酸亚铁.金属铁.氧化铁9、二氧化硫催化氧化生产中,获得更高转化率的更好措施是:. A. 采用一次转化一次吸收工艺.采用多段转化一次吸收工艺.采用炉气冷激-间接换热一次转化工艺.采用两次转化两次吸收工艺10、以下哪项措施不能在甲烷转化制取合成氨原料气过程防止析碳。
.适当提高水蒸气用量.选择适宜的催化剂.保持催化剂活性良好.控制甲烷预热温度不要太低11、甲烷蒸气二段转化温度范围是()。
.400-600℃.600-800℃.800-1000.1000-1200℃12、若需要控制合成氨原料气中CO含量在0.3%左右,则一氧化碳变换工艺流程应采取()。
.中温变换.低温变换.中变-低变串联.高温变换13、苯菲尔法脱碳脱碳法又叫()。
.二乙醇胺热钾碱法.氨基乙酸法.碱液吸收法.乙醇胺法14、生产上甲烷蒸气转化一般采用()。
.一段转化.二段转化.三段转化.四段转化15、一氧化碳中温变换指的是以下哪个温度范围的变换过程.200-280℃.280-350℃.350-550℃.550-700℃16、氨合成反应表面动力学过程的控制步骤是()。
.氮气的活性吸附.氢气的活性吸附.生成氨的表面反应.氨的表面解吸17、在氨合成过程中,由于有()存在,使催化剂永久失去活性而中毒,导致催化剂的活性无法恢复。
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西南大学培训与继续教育学院课程考试试题卷
学期:2020年春季
课程名称【编号】:化学工艺【0745】 A 卷 考试类别:大作业 满分:100 分
以下题中,1-4题任选两道作答,每题30分,第五题必答,40分。
一、尿素是含氮量最高的氮肥,除了用作化肥外,工业上还有许多别的用途,是典型的无机化工产品。
试述尿素合成反应机理是什么?控制步骤是什么? 二、合成氨过程中为什么需要净化工序?包括哪些内容?
三、硝酸是重要的无机酸化工产品,广泛用于医药、炸药、硝酸盐等工业。
简述由氨直接
合成浓硝酸生产过程的原理和主要步骤。
四、纯碱是非常重要的无机化工原料,工业上比较重要的生产方法是氨碱法。
分析氨碱法制碱的原料饱和食盐水为什么需要除钙镁离子?如何除去?
五、接触法生产硫酸的工业过程中,二氧化硫在焙烧炉里面的催化氧化反应是非常关键的步骤。
如何确定二氧化硫催化氧化的工艺条件?
一、答:液氨和二氧化碳直接合成尿素的总反应为:
反应在液相中是分两步进行的。
首先液氨和二氧化碳反应生成甲铵,故称其为甲铵生成反应:
该步反应反应速率很快,客易达到平衡。
且此反应二氧化碳的平衡转化率很高。
然后是液态甲铵脱水生成尿素,称为甲铵脱水反应;。