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2025年大学化学工程与工艺（化学工艺）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共40分）
答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共20题，每题2分，每题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的)

1. 化学工艺学研究的核心内容是（ ）
A. 化学反应原理
B. 化工生产过程
C. 化学物质的性质
D. 化工设备的设计

2. 以下哪种反应类型不属于化学工艺中的常见反应（ ）
A. 氧化反应
B. 加成反应
C. 核聚变反应
D. 酯化反应

3. 在化工生产中，提高原料转化率的关键因素不包括（ ）
A. 反应温度
B. 反应压力
C. 催化剂性能
D. 原料颜色

4. 对于连续操作的化工生产过程，其特点不包括（ ）
A. 生产效率高
B. 产品质量稳定
C. 设备利用率高
D. 操作灵活性大

5. 化学工艺中常用的分离方法不包括（ ）
A. 蒸馏
B. 过滤
C. 光合作用
D. 萃取

6. 以下哪种化工产品不属于基础化工原料（ ）
A. 硫酸
B. 乙烯
C. 阿司匹林
D. 合成氨

7. 化工生产中，热交换器的作用是（ ）
A. 实现热量传递
B. 储存化学物质
C. 进行化学反应
D. 分离混合物

8. 关于化学反应速率的影响因素，下列说法错误的是（ ）
A. 温度升高，反应速率一定加快
B. 浓度增大，反应速率一定加快
C. 催化剂能降低反应活化能
D. 压强对有气体参与的反应速率有影响

9. 在化工工艺流程图中，用以下哪种符号表示泵（ ）
A. 一个圆
B. 一个三角形
C. 一个菱形
D. 一个矩形

10. 化工生产中，防止环境污染的措施不包括（ ）
A. 废气处理
B. 废水处理
C. 废渣回收利用
D. 增加生产规模

11. 以下哪种工艺过程属于化工中的物理过程（ ）
A. 电解食盐水制烧碱
B. 石油蒸馏
C. 合成氨反应
D. 氧化钙与水反应

12. 化工工艺设计中，物料衡算的依据是（ ）
A. 化学反应方程式
B. 设备尺寸
C. 操作温度
D. 操作人员数量

13. 对于化工生产中的自动化控制系统，其核心部件是（ ）
A. 传感器
B. 控制器
C. 执行器
D. 显示器

14. 以下哪种化工产品的生产工艺涉及到聚合反应（ ）
A. 塑料
B. 食盐
C. 酒精
D. 硫酸铵

15. 在化工生产中，选择反应器类型的主要依据是（ ）
A. 反应热效应
B. 反应速率
C. 反应物状态
D. 以上都是

16. 化工工艺中，提高产品纯度的方法不包括（ ）
A. 多次结晶
B. 多级蒸馏
C. 增加反应物用量
D. 采用高效分离设备

17. 以下哪种物质在化工生产中常用作溶剂（ ）
A. 水
B. 氧气
C. 氮气
D. 二氧化碳

18. 化工生产过程中，能量衡算的目的不包括（ ）
A. 确定能耗
B. 优化能量利用
C. 计算产品产量
D. 判断过程的能量合理性

19. 对于化工工艺中的反应釜，其材质选择主要考虑的因素不包括（ ）
A. 耐腐蚀性
B. 强度
C. 外观颜色
D. 耐高温性

20. 以下哪种化工工艺属于精细化工工艺（ ）
A. 合成氨工艺
B. 涂料生产工艺
C. 水泥生产工艺
D. 炼铁工艺

第II卷（非选择题 共60分）

（一）填空题（每题空2分，共分）
答题要求：请在横线上填写正确答案。(总共5题，每题4分，将答案填在横线上)

1. 化学工艺的主要任务是将原料经过一系列化学和物理加工过程，转变为有价值的______。

2. 化工生产中的“三废”是指______、______和______。

3. 在化工工艺流程图中，管道用______线表示。

4. 化工工艺中常用的催化剂可分为______催化剂和______催化剂。

5. 化工生产过程中的操作方式主要有______、______和______。

（二）简答题（每题10分，共20分）
答题要求：简要回答问题，条理清晰。(总共2题，每题10分，简要回答问题，突出重点)

1. 简述化学工艺学与化学工程学的关系。

2. 说明化工生产中选择适宜反应温度的重要性及影响因素。

（三）计算题（20分）
答题要求：写出详细的计算步骤和答案。(总共1题，每题20分，写出详细的计算步骤和答案)

在某化工生产过程中，以A为原料生产B产品，反应方程式为2A→B。已知原料A的进料量为1000kg/h，纯度为90%，反应转化率为80%，求产品B的产量。

（四）分析题（每题10分，共20分）
答题要求：结合给定材料，分析问题并阐述观点。(总共2题，每题10分，阅读材料，分析相关问题，阐述自己的观点)

材料：某化工企业在生产过程中，发现产品质量不稳定，经过分析发现是反应釜的温度控制不准确导致的。该反应釜采用电加热方式，温度传感器将温度信号传输给控制器，控制器根据设定温度与实际温度的差值调节电加热器的功率。

问题：请分析可能导致温度控制不准确的原因，并提出改进措施。

（五）设计题（每题10分，共20分）
答题要求：根据题目要求，设计合理的化工工艺方案。(总共2题，每题10分，根据题目要求，设计合理的化工工艺方案，包括工艺流程、主要设备等)

设计以天然气为原料生产合成氨的工艺方案，简述工艺流程及主要设备。

答案：
第I卷答案：1.B 2.C 3.D 4.D 5.C 6.C 7.A 8.B 9.D 10.D 11.B 12.A 13.B 14.A 15.D 16.C 17.A 18.C 19.C 20.B
第II卷答案：
（一）1. 化工产品 2. 废气、废水、废渣 3. 粗实 4. 均相、多相 5. 连续操作、间歇操作、半连续操作
（二）1. 化学工艺学是化学工程学的一个重要分支，化学工程学侧重于研究化工生产过程中的共性规律和工程技术问题，如流体流动、传热、传质、化学反应工程等。化学工艺学则着重研究具体化工产品生产的工艺过程，包括原料预处理、反应过程、产品分离与精制等，是将化学工程学的原理应用于实际化工生产的学科。 2. 适宜反应温度对化工生产至关重要。它影响反应速率、选择性和产品质量等。温度升高，反应速率加快，但可能导致副反应增加，选择性降低。影响因素有反应热效应，放热反应需控制温度防止过热，吸热反应需提供足够热量；催化剂活性也与温度有关，存在最佳活性温度范围；此外，反应物和产物的热稳定性也受温度影响。
（三）原料A中纯物质的量为1000×90% = 900kg/h。根据反应方程式，2molA生成1molB，A的摩尔质量设为M，B的摩尔质量设为N。则A转化的物质的量为900/M×(mol/h)，生成B的物质的量为900/M÷2 = 450/M (mol/h)。B的产量为450/M×N = 450N/M (kg/h)。（具体数值需根据A、B的摩尔质量计算得出）
（四）可能原因：温度传感器故障，导致传输的温度信号不准确；控制器参数设置不合理，如比例、积分、微分系数不合适；电加热器性能不稳定，功率调节不准确；反应釜存在热损失，影响温度控制。改进措施：定期校准温度传感器；重新优化控制器参数；检查电加热器并维修或更换；对反应釜进行保温处理，减少热损失。
（五）工艺流程：天然气经脱硫、转化、变换、脱碳、甲烷化等过程得到合成氨原料气，然后经压缩、合成、冷凝分离得到液氨产品。主要设备：脱硫塔、转化炉、变换炉、脱碳塔、甲烷化反应器、压缩机、合成塔、冷凝器等。