导论考试

简答题部分

1-1解释中文“化工”的含义。说明“工程”与“工艺”的关系，并举例说明。

答：化学工业、化学工程、化学工艺的总称或一部分，都可称为化工。

1-2化学工业按原料、产品吨位、和化学特性各如何分类？

答：按原料分：石油化学工业、煤化学工业等

按产品量分：基本有机化学工业、精细化学工业

按化学特性分：无机化学工业、有机化学工业。

1-3简述化工的特点是什么？

答：1、品种多2、原料、生产方法和产品多样性和复杂性

3、能耗巨大

4、化工生产过程条件变化大

5、知识密集、技术密集和资金密集6实验和计算并重7、使用外语多

1-4简述化学工程与工艺的各自的学科定义与研究内容？

答：化学工程——研究以化学过程中有关化学过程和物理过程的一般原理和共性规律，解决过程及装置的开发、设计、操作及优化的理论和方法问题。

化学工艺——将原料物质经过化学反应转变为产品的方法和过程，包括实现这一转变的全部措施。

1-5化学工业中的基本原料包括哪些？

答：石油、天然气、煤及生物质资源。

1-6重要的能源有几种？其中有哪些是可再生的？

答：石油、天然气、煤是不可再生资源。生物质是可再生资源

1-7一次能源和二次能源的定义？各包括哪些种类？

答：一次能源：从自然界获得且可直接加以利用的热源和动力源。煤、天然气、

石油、生物质、核能、水能、风能、地热能、太阳能、海洋能等。

二次能源——从一次能源加工得到的便于利用的形式，如汽油、煤油、柴油、重油、煤气、LPG等。

1-8简述化工和能源的关系。它们之间应如何配合？试举例说明

答：目前能源中的化石燃料是不可再生的，总量有限。长远看来还需依靠开源节流使资源充分利用。

化工原料与能源有重叠性和选择性。选择合适的做原料，剩余物做能源，这是大型石油化工厂的组合。化工产品生产为主的工业也可以以生产燃料为主二者并重方式组合。

2-1无机化工包括哪些类产品？

答：大宗无机化工产品有：硫酸、盐酸、硝酸、纯碱、烧碱、合成氨、以及由氮磷钾等合成的化学肥料。

2-2无机非金属材料中的硅酸盐材料包括哪几种？

答：主要包括：陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料。

2-3三酸两碱都包括哪些酸和碱？

答：硫酸、盐酸、硝酸、纯碱、烧碱

2-4最重要的氮肥是什么？其氮含量大约是多少？

答：尿素，含氮量在46.6%

3-1石油炼制和石油化工的主要产品有哪些？各列举5种

答：石油炼制：从原油制取化工原料，及汽油、航空煤油、柴油和润滑油等油品。石油化工：乙烯、乙烷、乙苯、乙醛、丙烯、丁二烯、正丁烯、异丁烯

3-2石油炼制的一次加工主要采用什么方法，得到的燃料油主要包括哪几种？

答：一次加工有常压蒸馏和减压蒸馏，得到石脑油、煤油，轻柴油，重柴油

3-3原油减压蒸馏的目的是什么？

降低压力使油品沸点下降，使高沸点馏分在较低温度下汽化，避免高沸点馏分分解。

3-4石油二次加工的目的是什么？

提高轻质油收率，提高油品质量，增加油品品种及提高炼油厂经济效益

3-5举例说出三种乙烯的下游产品及获得该产品时所经历的反应类型

答：加成——塑料制品，氧化——涤纶等，聚合——洗涤剂，羰基合成—丙酮等

3-6简答生产乙烯的原料和方法是什么？

答：以石油烃为原料，利用烃类在高温下不稳定、易断链和分解的原理，在隔绝空气和高温条件下（700℃以上），使原料发生深度分解等多种化学转化生成较小分子乙烯。

3-7石油芳烃的两个主要来源是什么？

答：石油催化重整和烃类蒸汽裂解。

4-1什么是功能高分子材料？

答：既具有一般高分子材料的特性，又具有其他特殊功能的高分子材料，如光学功能、生物化学功能、医药功能、耐热功能、光敏功能、导电功能等

4-2说出至少五种功能高分子材料和它们的用途

答：分离功能高分子材料——离子交换树脂——分离

导电功能高分子材料——高分子超导体——接点材料

偏光材料——液晶高分子——显示、连接器

医用材料——医用高分子——人工脏器

其他功能高分子材料——光敏和感光高分子材料——传感器

4-3三大高分子材料指什么？在日常生活中有哪些应用？

答：塑料、合成纤维、合成橡胶

塑料主要用于制造薄膜、容器、管道、单丝、电线电缆、日用品等

合成纤维主要用于制造帘子布、传送带、渔网、缆绳、蓬帆等

合成橡胶主要用于制备高弹性、高电绝缘性、耐水性、不透气性的高分子物质4-4离子交换树脂的基本功能是什么？

答：交换、吸附、催化及脱水等功能

4-5高分子液晶有什么特点？

答：高强度、地延伸率、易加工成型、可代替钢材

4-6举出五种常用塑料的名字

答：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、电木、电玉

4-7举出五种高分子聚合物单体

答：乙烯、丙烯、苯乙烯、氯乙烯、丙烯腈

5-1煤的化学成分中含有哪些主要化学元素？

答：煤中有机质主要由五种元素组成，以C、H、O为主，总和占煤中有机质的95%以上，其次是N和S

5-2煤的高温干馏后的主要产品有哪四种？

答：焦炭、煤焦油、粗苯和焦炉气

5-3指出由煤制取合成氨的主要步骤

答：1、高温分解2、用一氧化碳和水制取氢气3氢气与氮气合成氨

5-4天然气资源的四种蕴藏形式的简单名称各是什么？

答：1、气田2、油田气或油田伴生气3煤层气4天然气水合物5-5指出天然气在化学工业中的主要用途

答：天然气化工在合成氨和甲醇工业上占主导地位

5-6试写出反应式说明甲烷经合成气化学转化生成的三种化学品答：水蒸气转化制合成气：CH4 + H2O →CO + 3H2

天然气直接部分氧化制合成气：CH4 +1

2

O2CO + 2H2

由合成气制氨与尿素：N2 + 3H23

由合成气制甲醇：

5-7至少指出最常见的两种温室气体，并说明它们最大的危害及在化工生产中有何用途（各举一例）？

答：主要包括：二氧化碳、甲烷、氧化二氮、臭氧、氯氟烃。造成温室效应

二氧化碳：温室效应主要责任者——工业上可代替有限碳源

甲烷：温室效应是二氧化碳的20多倍——工业上合成氨。

6-1化工基本单元操作理论基础在于三种传递过程，说出三种传递过程是什么答：动量传递、热量传递和质量传递三种传递过程是单元操作的科学基础。

6-2化工单元操作基本定义是什么？列举六种化学工业中常见的单元操作。答：单元操作就是按照特定要求使物料发生物理变化的这些基本操作的总称。例如：流体输送、过滤、加热、冷却、蒸馏、萃取等等

6-3化工自动控制的基本原理是什么？

答：通过测量变送器、调节器、执行器实现自动控制

6-4常见的化学反应器有哪三种形式？

答：反应器的形式：1、釜式反应器2、固定床反应器3流化床反应器

6-5简答蒸馏单元操作的基本原理和目的

答：原理和目的——利用液体混合物中各组分挥发度的差异，易挥发的低沸点组分较多地气化，在气相中富集；难挥发的高沸点组分较少气化，在剩余的液相中增浓，从而实现液体混合物各组分的分离的一种单元操作。

6-6吸收单元操作的原理是什么？

答：利用气体在液体中溶解度的差异而分离气体混合物

6-7化学反应有哪两种基本操作方式，说出它们的特点和应用场合

答：间歇式操作：物料浓度、反应过程随时变化，用于实验室和小批量生产

连续式操作：产量高、节约能源、操作简单、产品质量稳定，用于单一大量生产6-8简答化工过程控制的目的

答：化工过程控制的目的——保证化工装备平稳运行，使生产过程稳定，以最少的能量消耗，获得最多的合格产品

6-9简答化工技术经济的基本任务

答：技术经济的基本任务：研究技术和经济的相互关系，对技术路线、技术政策、技术方案和技术措施进行分析论证。对它们的经济效益进行评价和评估。

6-10化工生产的成本主要包括哪些？

答：构成化工产品的主要组成部分有：原材料、燃料及动力费、工资和附加费、折旧费、企业管理费、销售费

7-1了解精细化学品、大宗化学品的相关概念，比如精细化学品、精细化工、大宗化学品、染料、涂料、粘合剂、农药、日用化学品、香料、香精、电子化学品等

答：精细化工品（即精细化学品）是指那些具有特定的应用功能，技术密集，商品性强，产品附加值较高的化工产品。

7-2简要说明精细化学品的分类和特点

答：农药、染料、涂料（包括油漆和油墨）、颜料、试剂和高纯物质、信息用化学品（包括感光材料、磁性材料等能接受电磁波的化学品）、食品和饲料添加剂、粘合剂、催化剂和各种助剂、（华冠系统生产的）化学药品（原料药）和日用化学品、高分子聚合物中的功能高分子材料（包括功能膜、偏光材料等）

8-1何谓生物化工？

答：是生物学技术和化学工程技术相互融合的新型学科，它以生物来源的物质为原料，通过生物活性物质为催化剂使其转化，或用其他生物技术进行制备、纯化，从而得到预期的产品。

8-2简答生物化工的主要特色和包括的主要应用领域

答：1、以生物为对象，常以有生命的活细胞或酶为催化剂，创造必要的生化反应条件，不依靠地球上的有限资源，着眼于再生资源的利用

2、由于细菌不耐高温，需在常温常压下连续化生产，工艺简单，并可节约能源，减少环境污染。

3、定向地按人们的需要创造新物种、新产品和有经济价值的生命类物质，开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径。

4、生物化工为生物技术提供了高效率的反应器、新型分离介质、工艺控制技术和后处理技术，扩大了生物技术的应用范围。但是由于生化反应机理的复杂性，也给反应和分离设备的设计带来了较大的困难。

8-3说出几种典型的生物化工产品

答：有机化工品——丙烯酰胺；食品添加剂——柠檬酸

9-1环境工程的主要研究内容以及基本概念（DO、COD、BOD）

答：环境污染的防治、环境系统工程、环境质量评价和环境经济与环境监测DO=溶解氧、BOD=生化需氧量、COD=化学耗氧量

9-2说明废水治理的几种主要方法的原理

答：物理处理法——采用物理方法分离或除去废水中不溶性悬浮物或固体的方法。因为该方法仅仅是去除悬浮物或固体物质，所以设备简单，操作方便，并且容易达到良好的效果。物理处理法主要有筛滤法、重力法和离心法。

化学处理法——中和法：酸性废水和碱性废水的处理

吸附法——用多孔性固态物质吸附废水中的污染物的方法。吸附法可分为物理吸附法和化学吸附法。吸附法处理废水中多用于除去废水的色度和臭味，并回收废水中的有用物质。

离子交换法——通过离子交换剂与污染物离子交换而净化废水

混凝沉淀法——加入混凝剂，加大颗粒的沉降速度达到分离的目的

生物化学处理法——1、好氧生物处理法2、厌氧生物处理法

10-1试论传统化工面临的两大挑战

答：化工资源与能源的危机和传统化工对生态环境的污染

10-2人类面临的五大基本问题是什么？

答：人口、粮食、能源、资源、环境

10-3请说明环境保护治理的三个发展阶段

答：稀释废物来防治环境污染2使用三废的后处理技术3在源头防止废物的生成

10-4绿色化学与化工研究的主要内容有哪些？

答：1、原料的绿色化2化学反应的绿色化3催化剂的绿色化4溶剂的绿色化5产品的绿色化

10-5试给出原子经济性（或原子利用率）的定义，并举例说明

原子经济性=（被利用原子的质量/反应中所使用全部反应物分子的质量）×100% 10-6试举例说明高新科技与现代化工之间的关系

答：1、化工技术和高技术有着千丝万缕的联系，两者交相辉映。

2、化工技术是各大高技术的基础，离开化工技术高技术无法发展。

3、各大高技术的发展为化工技术的发展提供了新的方向和课题，使传统的化工技术焕发出了无限的生机。

10-7绿色化学与化工的含义是什么？它们与传统化工的主要区别在哪里？答：1、绿色化学又称环境无害化学。绿色化学是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则，即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，实现零排放。不仅充分利用资源，而且不产生污染；并采用无毒无害的溶剂、助剂和催化剂，生产有利于环境保护、社区安全和人身健康的环境友好产品。

2、绿色化工又称清洁生产或环境友好技术，它是在绿色化学基础上开发的从源头上阻止环境污染的化工技术。传统化工对三废的处理一般为末端处理。

3、绿色化工与传统化工最主要的区别是从源头上阻止环境污染，即设计和开发在各个环节上都洁净和无污染的反应途径和工艺。

10-8绿色化学品应具有的两个主要特点是什么？

答：1、产品本身必须不会引起环境污染或健康问题，包括不会对野生生物、有益昆虫或植物造成损害

2、当产品被使用后，应该能再循环或易于在环境中降解为无害物质。

10-9试就化工的资源、产品、技术、经营和发展方向阐述21世纪化工发展趋势

答：1、资源利用多元化2、产品结构精细化3技术结构现代化4经营管理全球化5发展方向绿色化。

论述题部分

2-1简述硫酸生产的主要步骤和各个步骤的目的，写出主要反应方程式

答：1、制备二氧化硫

2、含二氧化硫原料气净化

3、二氧化硫转换为三氧化硫

4、三氧化硫的吸收

2-2简述合成氨生产的主要步骤和各个步骤的目的，写出主要反应方程式

答：1、原料气制备2原料气净化3氨的合成

3-1简述烃类裂解生产乙烯过程中，裂解气净化与分离的几个主要步骤和每个步骤的目的

答：1、裂解气的压缩2水分的脱除3酸性气体脱除4炔烃的脱除5烃的分离3-2简述环氧乙烷生产的主要步骤和每个步骤的目的，写出主要反应方程式答：1、原料气混合2混合区气反应3环氧乙烷吸收4吸收液的解吸

6-1“测量变送器”，“调节器”和执行器在自动控制中起什么作用？

答：测量变送器：测实际温度（或其它物理量），并将其转换成统一的标准信号。调节器：它接收变送器送来的温度信号，与事先设定的希望温度值进行比较得出偏差，然后按照一定得运算规律进行运算，并将运算得出的调节命令用统一标准

信号发送出去。

执行器：自动地根据调节器送来的调节命令改变阀门的开度。

6-2试论提高化工生产经济效益的途径

答：增大产出、减少投入。提高生产成果、降低劳动消耗

6-3论述经济效益的含义和提高经济效益的基本途径

答：经济效益等于生产成果与劳动消耗的比值，即产出与投入之比A增加产出的价值B减少投入，降低消耗，降低成本。