【正文】 ※習(xí)題一課后習(xí)題：1化學(xué)工藝學(xué)定義、化學(xué)工藝學(xué)研究范疇、化學(xué)工藝學(xué)與工程的關(guān)系？答：化學(xué)工藝學(xué)是將化學(xué)工程學(xué)的先進(jìn)技術(shù)運(yùn)用到具體的生產(chǎn)過(guò)程中，以化工產(chǎn)品為目標(biāo)的過(guò)程技術(shù)?；瘜W(xué)工程學(xué)主要研究化學(xué)工業(yè)和其他過(guò)程工業(yè)生產(chǎn)中所進(jìn)行的化學(xué)過(guò)程和物理過(guò)程的共同規(guī)律，他的一個(gè)重要任務(wù)就是研究有關(guān)工程因素對(duì)過(guò)程和裝置的效應(yīng)，特別釋放大中的效應(yīng)?；瘜W(xué)工藝學(xué)與化學(xué)工程學(xué)都是化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)科學(xué)?；瘜W(xué)工藝與化學(xué)工程相配合，可以解決化工過(guò)程開(kāi)發(fā)、裝置設(shè)計(jì)、流程組織、操作原理及方法方面的問(wèn)題；此外，解決化工生產(chǎn)實(shí)際中的問(wèn)題也需要這兩門(mén)學(xué)科的理論指導(dǎo)。2現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的特點(diǎn)？答：特點(diǎn)是：（1）原料、生產(chǎn)方法和產(chǎn)品的多樣性和復(fù)雜性；（2）向大型化、綜合化，精細(xì)化發(fā)展；（3）多學(xué)科合作、技術(shù)密集型生產(chǎn)；（4）重視能量的合理利用，積極采用節(jié)能工藝和方法；（5）資金密集，投資回收速度快，利潤(rùn)高；（6）安全與環(huán)境保護(hù)問(wèn)題日益突出。補(bǔ)充習(xí)題：1現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的特點(diǎn)是什么？2化學(xué)工藝學(xué)的研究范疇是什么3簡(jiǎn)述石油化工原料乙烯的用途？4利用合成氣可以合成哪些產(chǎn)品？5※習(xí)題二課后習(xí)題：1. 生產(chǎn)磷肥的方法是哪兩類(lèi)？答：生產(chǎn)磷肥的兩種方法是：（1）酸法 它是用硫酸或硝酸等無(wú)機(jī)酸來(lái)處理磷礦石，最常用的是硫酸。硫酸與磷礦反應(yīng)生成磷酸和硫酸鈣結(jié)晶，主反應(yīng)式為（2）熱法 利用高溫分解磷礦石，并進(jìn)一步制成可被農(nóng)作物吸收的磷酸鹽。1. 石油的主要組成是什么？常、減壓蒸餾有哪幾類(lèi)？答：石油的化合物可以分為烴類(lèi)、非烴類(lèi)以及膠質(zhì)和瀝青三大類(lèi)。烴類(lèi)即碳?xì)浠衔?，在石油中占絕大部分。非烴類(lèi)指含有碳、氫及其他雜原子的有機(jī)化合物。常、減壓蒸餾有三類(lèi)：（1）燃料型 （2）燃料—潤(rùn)滑油型 （3）燃料—化工型4. 石油的一次加工、二次加工介紹答：石油一次加工的方法為常壓蒸餾和減壓蒸餾。石油的二次加工方法有：（1）催化重整 催化重整的原料是石腦油，催化重整裝置能提供高辛烷值汽油，還為化纖、橡膠、塑料和精細(xì)化工提供苯、甲苯、二甲苯等芳烴原料以及提供液化氣和溶劑油，并副產(chǎn)氫氣。其催化劑是由活性組分（鉑）、助催化劑和酸性載體（如經(jīng)HCl處理的Al2O3）組成。（2）催化裂化 原料是直餾柴油、重柴油、減壓柴油或潤(rùn)滑油餾分，甚至可以是渣油焦化制石油焦后的焦化餾分油。獲得的產(chǎn)品是高質(zhì)量的汽油，并副產(chǎn)柴油、鍋爐燃油、液化氣和氣體等產(chǎn)品。催化劑是過(guò)去采用硅酸鋁催化劑，目前采用高活性的分子篩催化劑。（3）催化加氫裂化 加氫裂化的原料油可以是重柴油、減壓柴油，甚至減壓渣油，另一原料是氫氣。催化加氫裂化系指在催化劑存在及高氫壓下，加熱重質(zhì)油使其發(fā)生各類(lèi)加氫和裂化反應(yīng)，轉(zhuǎn)變成航空煤油、柴油、汽油（或重整原料）和氣體等產(chǎn)品的加工過(guò)程。 催化劑分為兩類(lèi)，即Ni、Mo、W、Co的非貴金屬氧化物和Pt、Pd貴金屬氧化物，均用硅酸鋁加分子篩或氧化鋁為載體。非貴金屬氧化物催化劑要先進(jìn)行還原活化才有活性。（4）烴類(lèi)熱裂解 烴類(lèi)熱裂解主要目的是為了制取乙烯和丙烯，同時(shí)副產(chǎn)丁烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、乙苯等芳烴及其他化工原料。熱裂解的原料較優(yōu)者是乙烷、丙烷和石腦油。？答：化工生產(chǎn)過(guò)程一般可概括為原料預(yù)處理、化學(xué)反應(yīng)和產(chǎn)品分離及精制。6. 化工生產(chǎn)過(guò)程的定義及工藝流程圖是什么？答：將原料轉(zhuǎn)變成化工產(chǎn)品的工藝流程稱(chēng)為化工生產(chǎn)工藝流程。工藝流程多彩用途是方法來(lái)表達(dá)，稱(chēng)為工藝流程圖。7. 進(jìn)行工藝流程設(shè)計(jì)常用的三種方法是什么？答：三種方法是：推論分析法、功能分析法、形態(tài)分析法。8. 濃度、溫度、壓力對(duì)化學(xué)平衡、反應(yīng)速率的影響？答：濃度 根據(jù)反應(yīng)平衡移動(dòng)原理，反應(yīng)物濃度越高，越有利于平衡向產(chǎn)物方向移動(dòng) 。從反應(yīng)速率式可知，反應(yīng)物濃度越高，反應(yīng)速率越快。 溫度 對(duì)于吸熱反應(yīng)，△H＞0,平衡常數(shù)隨著溫度升高而增大，有利于反應(yīng)，產(chǎn)物的平衡產(chǎn)率增加。對(duì)于放熱反應(yīng)，△H＜0，平衡常數(shù)隨著溫度升高而減小，平衡產(chǎn)率降低。 反應(yīng)速率常數(shù)隨溫度升高而增加。 壓力 壓力對(duì)液相和固相反應(yīng)的平衡影響較小。氣體的體積受壓力影響大，故壓力對(duì)有氣相物質(zhì)參加的反應(yīng)平衡影響很大，其規(guī)律為：（1）對(duì)分子數(shù)增加的反應(yīng)，降低壓力可以提高平衡產(chǎn)率；（2）對(duì)分子數(shù)減小的反應(yīng)，壓力升高，產(chǎn)物的平衡產(chǎn)率增大；（3）對(duì)分子數(shù)沒(méi)有變化的反應(yīng)，壓力對(duì)平衡產(chǎn)率無(wú)影響。在一定的壓力范圍內(nèi)，加壓可減小氣體反應(yīng)體積，且對(duì)加快反應(yīng)速率有一定好處。9. 什么是最佳反應(yīng)溫度？答：正、逆反應(yīng)速率之差即為產(chǎn)物生成的凈速率有一個(gè)極大值，此極大值對(duì)應(yīng)的溫度稱(chēng)為最佳反應(yīng)溫度。10. 催化劑的作用？催化劑的三個(gè)基本特征？答：催化劑的作用：（1）提高反應(yīng)速率和選擇性；（2）改進(jìn)操作條件：（3）催化劑有助于開(kāi)發(fā)新的反應(yīng)過(guò)程，發(fā)展新的化工技術(shù)。（4）催化劑在能源開(kāi)發(fā)和消除污染中可發(fā)揮重要作用。催化劑的三個(gè)基本特征：（1）催化劑是參與了反應(yīng)的，但反應(yīng)終了時(shí)，催化劑本身未發(fā)生化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量的變化。（2）催化劑只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡的時(shí)間（即加速作用），但不能改變平衡。（3）催化劑具有明顯的選擇性，特定的催化劑只能催化特定的反應(yīng)。11. 反應(yīng)過(guò)程的物料衡算和熱量衡算的現(xiàn)實(shí)意義？答：物料衡算和熱量衡算是化學(xué)工藝的基礎(chǔ)之一，通過(guò)物料、熱量衡算，計(jì)算生產(chǎn)過(guò)程的原料消耗指標(biāo)、熱負(fù)荷和產(chǎn)品產(chǎn)率等，為設(shè)計(jì)和選擇反應(yīng)器和其他設(shè)備的尺寸、類(lèi)型及臺(tái)數(shù)提供定量依據(jù)；可以核查生產(chǎn)過(guò)程中各物料量及有關(guān)數(shù)據(jù)是否正常，有否泄露，熱量回收、利用水平和熱損失的大小，從而查找出生產(chǎn)上的薄弱環(huán)節(jié)和瓶頸部位，為改善操作和進(jìn)行系統(tǒng)的最優(yōu)化提供依據(jù)。補(bǔ)充習(xí)題：1為什么說(shuō)石油、天然氣和煤是現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的重要原料資源？它們的綜合利用途徑有哪些？2生物質(zhì)和再生資源的利用前景如何？3何謂化工生產(chǎn)工藝流程？舉例說(shuō)明工藝流程是如何組織的。4何謂循環(huán)式工藝流程？它有什么優(yōu)缺點(diǎn)？5何謂轉(zhuǎn)化率？何謂選擇性？對(duì)于多反應(yīng)體系，為什么要同時(shí)考慮轉(zhuǎn)化率和選擇性?xún)蓚€(gè)指標(biāo)？6催化劑有哪些基本特征？它在化工生產(chǎn)中起到什么作用？在生產(chǎn)中如何正確使用催化劑？7在天然氣開(kāi)采中，有時(shí)可獲得含有C6～C8烴類(lèi)的天然汽油，為了改善其辛烷值，用蒸餾塔除去其中的輕組分。如果天然汽油、塔頂餾出物和塔底中等辛烷值汽油的摩爾百分?jǐn)?shù)組成為：物料名稱(chēng)天然汽油中等辛烷值汽油塔頂餾出物，那么，從5000桶天然汽油中能生產(chǎn)出多少?lài)嵵械刃镣橹灯停浚?桶=42US加侖，1US加侖=,1dm3=103cm3）8某蒸餾柱分離苯甲苯混合物，其質(zhì)量組成各占50%，進(jìn)料流量為10000kg/d，從柱頂冷凝器回收的產(chǎn)品含95%苯；柱底餾出物含95%甲苯。離開(kāi)柱頂進(jìn)入冷凝器的產(chǎn)物蒸氣流量是8000kg/d，全部冷凝為液體后，部分產(chǎn)品作為回流液返回蒸餾柱的上部，其余取出即為產(chǎn)品。求回流與取出產(chǎn)品量之比。在一個(gè)加氫裂化器中，較大分子烴經(jīng)加氫裂解成較小分子烴。已知輸入和輸出的烴類(lèi)組成為：a)烴類(lèi)輸入輸出b)C5H1210mol%c)C6H1440mol%d)C7H1620mol%e)C12H26100mol%30mol%（1）每100kmol原料烴可生產(chǎn)出多少C5～C7烴產(chǎn)品？（2）每100kmol原料烴消耗多少氫氣？（3）,那么每輸出10m3的烴物料需要輸入多少m3原料烴？9假設(shè)某天然氣全是甲烷，將其燃燒來(lái)加熱一個(gè)管式爐，%N%O%CO2。試計(jì)算天然氣與空氣的摩爾比，并列出物料收支平衡表。10在高溫下裂解天然氣可獲得炭黑和含氫的裂解氣。%CH%C2H%%N2，產(chǎn)生的炭黑可以視為純碳，%H%CH%C2H%C2H%C3H%%N2。計(jì)算每100標(biāo)準(zhǔn)m3的天然氣可生產(chǎn)多少千克炭黑和多少標(biāo)準(zhǔn)米3的裂解