化工导论试题

1. 解释中文“化工”的含义，它包括哪些内容？在现代汉语中，化学工业、化学工程和化学工艺的总称或其单一部分都可称为化工，这是中国人创造的词。化工在汉语中常常是多义的，化工可以分别指化学工业、化学工程和化学工艺，也可指其综合。

2.2. 解释中文“化工”的含义。说明“工程”与“工艺”的关系，并举例说明。(1) 化工在汉语中常常是多义的，化工可以分别指化学工业、化学工程和化学工艺，也可指其综合。(2)应该说明的是化学工程为化学工艺、生物化工、应用化学、工业催化等学科提供了解决工程问题的基础。

3.3. 化学工业按原料、产品吨位、和化学特性各如何分类？（1）按原料分：石油化学工业、煤化学工业、生物化学工业、农林化学工业（2）按产品吨位分：大吨位产品和精细化学品（3）按化学特性分：无机化学工业、有机化学工业4. 简述化工的特点是什么？（1）品种多（2）原料、生产方法和产品的多样性和复杂性（3）化学工业是耗能大户（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）实验与计算并重（7）使用外语多

5. 指出按现行学科的分类，一级学科《化学工程与技术》下分哪些二级学科？它们的关系如何？在我国当前的学科划分中，以一级学科“化学工程与技术” 概括化工学科，并又分为以下五个二级学科：化学工程、化学工艺、应用化学、生物化工、工业催化。化学工程为化学工艺、生物化工、应用化学和工业催化等学科提供了解决工程问题的基础。

6. 简述化学工程与化学工艺的各自的学科定义与研究内容？化学工程研究以化学工业为代表的过程工业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。其研究内容与方向包括：化工热力学、传质过程原理、分离工程、化学反应工程、过程系统工程及其他学科分支。化学工艺即化工技术或化学生产技术。它是指将原料物质主要经过化学反应转变为产品的过程和方法，包括实现这一转变的所有措施。应该说明的是化学工程为化学工艺、生物化工、应用化学、工业催化等学科提供了解决工程问题的基础。

7. 如何理解化工过程，它包括哪些内容？请举例说明。一般概括为三个主要步骤：①原料处理，使原料符合进行化学反应所要求的状态和规格；②化学反应，使其获得目的产物或其混合物；③产品精制，将由化学反应得到的混合物进行分离，除去副产物或杂质，以获得符合组成规格的产品 8. 化学工业在国民经济中起什么作用？概括而言，化学工业在国民经济中是工业革命的助手，发展农业的支持，战胜疾病的武器，改善生活的手段，与衣、食、住、行息息相关。

9. 化学工业中的基本原料包括哪些？（基本）有机化工原料：有机： 三烯、三苯。重要 基本有机化学品： 上百种， 如甲醇、乙醇、萘、苯酐、 苯酚、醋酸、丙酮、丁醇、辛醇等。

10.重要的能源重要的能源有几种？其中有哪些是可再生的？太阳能、风能、石油、煤、天然气等。其中太阳能、风能是可再生的。 一次能源与二次能源的定义？各包括哪些种类？一次能源：指从自然界获得且可直接加以利用的热源和动力源，包括煤、石油、天然气、油田气等，林木秸秆等植物燃料，沼气，核燃料，还有水能、风能、地热能、海洋能和太阳能等。二次能源：指从一次能源加工得到的便于利用的能量形式，除火电外，主要是指化学加工得到的汽油、柴油、煤油、重油、渣油和人造汽油等液体燃料，煤气、液化石油气等气体燃料。

11.简述化工与能源的关系。它们之间应如何配合？试举例说明。化工与能源的关系非常密切，还表现在化石燃料及其衍生的产品不仅是能源，而且还是化学工业的重要原料。二次能源(除电外)通常是指从一次能源（主要是化石燃料）经过各种化工过程加工制得的、使用价值更高的燃料。例如：由石油炼制获得的汽油、喷气燃料、 柴油、 重油等液体燃料，它们广泛用于汽车、飞机、轮船等，是现代交通运输和军事的重要物资；还有煤加工所制成的工业煤气、民用煤气等重要的气体燃料；此外，也包括从煤和油页岩制取的人造石油。

12.无机化工包括哪些类产品？主要无机化工产品和用途一、酸、碱（三酸、两碱）二、化肥（氮肥、磷肥、钾肥）三、无机盐产品（电池原料、水处理剂等）四、无机非金属材料（先进陶瓷、炭材料、人造金刚石等）

13.无机非金属材料中的硅酸盐材料包括哪几种？玻璃、水泥、先进陶瓷、碳材料、人造金刚石。

14.烧碱是用什么方法生产的？ 工业上用电解饱和食盐水制取烧碱与氯气、氢气（俗称“业”） 2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑+ Cl2↑ 15.三酸两碱都包括那些酸和碱？硫酸 (H2SO4)、硝酸 (HNO3)、盐酸 (HCl)； 烧碱 (氢氧化钠，NaOH)、纯碱 (碳酸钠，Na2CO3)；

16.最重要的氮肥是什么？其氮含量大约是多少？尿素是一类重要的氮肥品种，含氮46%，是固体氮肥中含氮量最高的品种。

17.石油炼制和石油化工的主要产品有哪些？各列举5种。 乙烯、丙烯、燃料油、润滑油、碳四烃产品

18.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？ 是将原油用蒸馏的方法分离成轻重不同馏分的过程，常称为原油蒸馏，它包括原油预处理、常压蒸馏和减压蒸馏。粗汽油、粗煤油、粗柴油、重柴油。 19.原油减压蒸馏的目的是什么？ 减压操作的目的是降低物料的沸点，避免在高温下蒸馏发生分解。

20.石油二次加工的目的是什么？主要是指将重质馏分油和渣油经过各种裂化生产轻质油的过程，包括催化裂化、热裂化、石油焦化、加氢裂化等 21.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。 塑料薄膜、成型制品：乙烯聚合生成聚乙烯

涤纶、防冻剂、溶剂 ：乙烯氧化生成乙二醇、环氧乙烷电线、电缆 ：乙烯与丙烯共聚生成乙丙橡胶

22.简答生产乙烯的需原料和方法是什么？石油和煤。乙烯是由石油化工裂解而成。

23.石油芳烃的两个主要来源是什么？石油催化重整制取芳烃和烃类裂解副产芳烃。

24.什么是功能高分子材料？功能高分子材料既具有一般高分子的特性，又具有特殊功能，如光学功能、生物化学功能、表面化学功能、医药功能、导电功能等。25.说出至少五种功能高分子材料和它们的用途。分离性功能高分子材料离子交换树脂----分子中含有活性基团而能与其他物质进行离子交换的树脂。其主要原料为苯乙烯和二乙烯苯，大分子呈网状结

26.三大高分子材料指什么？在日常生活中有哪些应用？1、合成树脂，电缆、薄膜制品，日用品2、合成橡胶，用于制作轮胎和其他通用工业制品。3、合成纤维 ，常见的合成纤维有聚酯纤维（涤纶）、聚酰胺纤维（尼龙）、聚丙烯腈纤维（腈纶）等。

27. 离子交换树脂的基本功能是什么？ 离子交换树脂----分子中含有活性基团而能与其他物质进行离子交换的树脂。例如：强酸性阳离子型交换树脂带有磺酸基，用于去除钙离子、镁离子等制取软化水。其他离子交换树脂也可用于各种化学品的分离、提纯、精制以及废水处理等。 29.高分子液晶有什么特点？具有流体的流动性，又不同于流体的各向同性特征，保持了晶体 的有序排，呈现既有晶体性质又有液体性质的过渡中间状态。 30.说出五种常用塑料的名字。聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛塑料、聚苯乙烯、氨基塑料

31.说出五种高分子聚合物单体。乙烯（ CH2= CH2）、氯乙烯（ Cl CH = CH2）、甲醛、苯酚、1，3 丁二烯

32.聚乙烯是如何生产的？用途是什么？聚乙烯是由乙烯聚合得到的。用途：电缆、薄膜制品，日用品等

33.煤的化学成分中煤含有哪些主要化学元素？煤中有机质主要由五种元素组成，以碳、氢、氧为主，总和占煤中有机质的95%以上，其次是氮和硫 。 34.煤的高温干馏后的主要产品有哪四种？焦炭、煤焦油、粗苯、煤气。

35.指出由煤制取合成氨的主要步骤。水蒸气重整制合成气 (传统)CH4 + H2O → CO + 3 H2在制得合成气后，则可进一步合成氨 36.天然气资源的四种蕴藏形式的简单名称各是什么？气田、油田气或油田伴生气、煤层气、天然气水合物。

37.指出天然气在化学工业中上的主要用途。作燃料和化工原料。

38.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。甲烷氧化偶联制碳二烃2CH4+O2 →C2H4+2H2O 2CH4+1/2O2 →C2H6+ H2O甲烷直接合成含氧化合物：CH4+O2 →HCHO+H2O甲烷直接氧化制甲醇：2CH4+O2 →2 CH3OH 39.至少指出最常见的两种温室气体，并说明它们最大的危害是什么？ CO2 和CH4是两个最常见的人为温室气体。最大的危害是造成地球变暖，称为温室效应. 40.温室气体的最大危害是什么？试列举两种最常见的温室气体，并说明它们在化工生产中有何用途（各举两例）？最大的危害是造成地球变暖，称为温室效应. CO2 和CH4是两个最常见的人为温室气体。CO2 加氢转化为碳材料,CO2 转化为甲醇或一氧化碳CH4制造氢气、碳黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。

41.化工基本单元操作理论基础在于三种传递过程，说出这三种传递过程是什么。 “三传”为动量传递（流体输送、过滤、沉降、固体流态化等，遵循流体动力学基本规律）、热量传递（加热、冷却、蒸发、冷凝等，遵循热量传递基本规律）和质量传递（蒸馏、吸收、萃取、干燥等，遵循质量传递基本规律）。 42.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。 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。如流体输送、过滤、加热、冷却、蒸馏、萃取等等。

43.化工自动控制的基本原理是什么？（1）测量变送器它的作用是测量实际温度（或其它物理量），并将其转换成统一的标准信号。（2）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，然后按照一定的运算规律进行运算，并将运算得出的调节命令用统一标准信号发送出去。（3）执行器通常指自动调节阀，它和普通阀门（手动阀门）功能一 样，只不过它能自动地根据调节器送来的调节命令改变阀

44.常见的化学反应器有哪三种形式？（1）釜式反应器，（2）固定床放应器，（3）流化床反应器

45.简答蒸馏单元操作的基本原理和目的。蒸馏是利用液体混合物中各组分挥发度的差异，从而实现液体混合物各组分的分离的一种单元操作。

46.吸收单元操作的原理是什么？利用气体在液体中溶解度的差异而分离气体混合物的操作称为吸收。

47.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。化学反应的操作方式（1）间歇式操作（2）连续式操作 48.简答化工过程控制的目的。化工过程控制的目的在于保证化工装备平稳运行、从而使生产过程平稳、多出合格产品。

49.简答化工技术经济的基本任务。技术经济的基本任务是研究技术和经济的相互关系，技术经济分析的目标是寻求技术与经济的最佳结合。

50.化工生产的成本主要包括哪些？ 门的开度。构成化工产品成本的主要组成部分有：1）原材料；（2）燃料及动力费；（3）工资和附加费；（4）折旧费（5）企业管理费；（6）销售费。

51.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52.简要说明精细化学品的分类和特点？精细化工的分类：（1）农药（2）染料（3）涂料（包括油漆和油墨）（4）颜料（5）试剂和高纯物质（6）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）（7）食品和饲料添加剂（8）粘合剂（9）催化剂和各种助剂（10）（化工系统生产的）化学药品（原料药）和日用化学品（11）高分子聚合物中的功能高分子材料。特点 ：（1）技术密集度高，精细化工产品的开发涉及到各种化学、物理、生理、技术、经济等诸多方面的学科，因此，必然集中了这些学科的各种技术。（2）多品种，小批量，产品周期短，更新换代快。（3）生产流程复杂，设备投资大，多采用间歇式生产工艺，具有技术垄断性强，销售利润高，附加值高的特点。（4）商品性强，市场竞争激烈。

53.你能说出10种精细化学品的种类吗？（1）农药（2）染料（3）涂料（包括油漆和油墨）（4）颜料（5）试剂和高纯物质（6）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）（7）食品和饲料添加剂（8）粘合剂（9）催化剂和各种助剂（10）（化工系统生产的）化学药品（原料药）和日用化学品 54.简答精细化工的发展趋势？精细化工的发展趋势：对外合作与自主创新结合,推动技术水平提高,兼顾总量扩大与结构调整。

55.生物化工的概念;生物化工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，从而得到我们预期的产品。

56生物化工的主要特点;（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。

57.典型生物化工产品以及工艺。有机化工品—丙烯酰胺（AM） 丙烯酰胺无色、无味，分子式是 C3H5ON 结构式：反应方程式如食品添加剂—柠檬酸柠檬酸(citric acid)，别名枸橼酸，化学名称为2-羟基丙三羧酸，分子式是 C6H8O7（无水物）。柠檬酸有无水物和一水合物两种，无臭，有强酸味，易溶于水、乙醇和乙醚。结构简式： 下：生产工艺过程

58.环境工程的主要研究内容以及基本概念（COD、BOD）；环境化工是一门用化工的技术和方法解决环境问题，特别是化工中的环境问题。 任务：（1）保护自然资源和能源，消 除浪费，控制和减轻污染。（2）研究环境污染的机理，寻求防治污染的有效途径，改善环境，保护人民身体健康。（3）综合利用“三废”，促进工农业生产的发展。内容：（1）环境污染的防治，（2）环境系统工程（3）环境质量评价（4）环境经济与环境监测

59.简要说明化工废气、废水污染的特点；种类多，污染物复杂，浓度高，难处理。

60.说明废水治理的几种主要方法的原理；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筛滤法 ：这是用过滤方式处理废水化学处理法是向废水中投加化学试剂，使其与污染物发生化学反应，除去污染物 中和法 : 酸性废水和碱性废水都可以用中和的方法进行处理。吸附法是用多孔性固态物质吸附废水中的污染物

61.简要说明环境工程的重要性。原子经济反应和高选择性反应无毒无害原料及可再生资源的利用采用无毒无害溶剂与催化剂对环境无害的绿色化学产品 62.传统化工面临的两大挑战。化工资源与能源的危机

63.人类面临的五大基本问题是什么？人口, 粮食，能源，资源，环境。

64.请说明环境保护治理的三个发展阶段。“稀释废物来防治环境污染”三废的后处理技术在源头防止废物的生成

65.绿色化学与化工研究的主要内容有哪些？绿色化学追求的目标是从源头上消除污染，而绿色化工的目标则要求是经济效益和环境效益协调发展，可以概括为“三高”、“三低”、“两小”。 反应要高转化率、高选择性和高能源利用率。原料要低毒、反应介质（溶剂）要低毒、产品要低毒。产生废物小，副产物也要小 。

66.试给出原子经济性（或原子利用率）的定义，并举例说明。原子经济性概念：原子经济性或原子利用率（%）=（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 %例如，自发现银催化剂后，环氧乙烷的生产改为乙烯直接氧化成环氧乙烷的一步法，即“原子经济”路线，原子利用率从原来的37.45%提高到100%。

67.试举例说明高新科技与现代化工之间的关系。绿色化学与化工是当今国际化学与化工科学研究的前沿，它吸收了当代化学、物理、生物、材料、信息等科学的最新理论和技术，是具有明确的社会需求和科学目标的新兴交叉学科。

68.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？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。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。

69.绿色化学品应具有的两个主要特点是什么？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；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。

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