一．填空
1. 加氢反应
指有机化学物中一个或几个不饱和官能团在催化剂的作用下与氢气加成。
2. 脱氢反应
烃类在催化剂作用下，生成两种或两种以上的新物质称为脱氢反应。
3. 加氢反应的热效应是可逆放热反应，是体积缩小的反应，其化学平衡常数随反应温度的升高而降低，随反应压力的升高而提高。
4. 催化脱氢反应属吸热和体积增大的化学反应，温度升高有利于平衡转化率的提高，也有利于反应速率的提高。
5. 加氢反应的类型
(1) 不饱和炔烃，烯烃重键的加氢
(2) 芳烃加氢
(3) 含氧化合物及含羰基的化合物经催化加氢可转化为相应的醇
(4) 含氮化合物加氢。N2、-CN、-NO等加氢生成相应的氨或胺。
6. 脱氢反应类型
(1) 烷烃脱氢生成烯烃、二烯烃及芳烃
(2) 烯烃脱氢生成二烯烃
(3) 烷基芳烃脱氢生成烯基芳烃
(4) 醇类脱氢可制得醛和酮
7. 气提法：采用气提剂（惰性气体），降低某组分在气相中分压，从而达到使其从液相中分离的目的。
8. 烃类完全氧化
指反应物中的碳原子与氧化合生成二氧化碳的，氢原子与氧化合生成水的反应，称为烃类完全氧化
9. 烃类部分氧化（或烃类选择性氧化）
烃类及其衍生物中部分氢原子（有时还有部分碳原子）与氧化剂（通常是氧）反应，而另一部分碳和氢不与氧反应称为烃类部分氧化。
10.氧化反应的特点
(1) 反应放热量大，实际生产中要考虑热量的移去。
(2) 反应不可逆。
(3) 氧化途径复杂多样，通常串联和并联并存。
(4) 反应过程易燃易爆，烃类物质与氧或空气混合形成易燃易爆混合物。
11. 烃类选择性氧化过程的分类
(1) 按反应类型分
1 碳链不断裂的氧化反应。如：烷烃、烯烃、环烷烃、烷基芳烃和碳原子上的氢原子与氧气反应生成新官能团，烯烃氧化生成二烯烃或环氧化合物等。
2 碳链断裂的氧化反应。如：异丁烷氧化生成乙醇、环己烷氧化生成己二醇等。
3 氧化缩合反应。如：丙烯胺氧化生成丙烯腈、苯和乙烯氧化缩合生成苯乙烯。
(2) 按反应相态分
1 均相催化氧化
2 非均相催化氧化
12. 均相催化氧化的类型
(1) 催化自氧化
(2) 络合催化氧化
13. 催化自氧化反应的定义
催化剂能加速链的引发，促进反应生成自由基，缩短或消除了反应诱导期，大大加速氧化反应，称为催化自氧化反应。
14. 烃类的氨氧化
是指用空气或氧气对烃类及氨进行共氧化生成腈或有机氮化物的过程。
15. 爆炸极限含义
选择性氧化过程中，烃类及其衍生物的可燃气体或蒸汽与空气或氧气形成混合物，在一定的浓度范围内，由于引火源如明火、高温或静电火花等因素的作用，该混合物会自动迅速发生支链型链锁反应，导致极短时间内体系温度和压力急剧上升，火焰迅速传播，最终发生爆炸。
16. 爆炸极限的
表
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示方法
以体积分数表示，其最低浓度为爆炸下限，最高浓度为爆炸上限。
17. 羰基合成或氢甲酰化反应
烯烃与合成气（CO/H2）或一定配比的一氧化碳及氢气在过渡金属配位化合物的催化作用下发生加成反应，生成比原料烯烃多一个碳原子的醛，这个反应称为羰基合成。由于这一反应的主要工业用途是生产脂肪醇，习惯上又将由烯烃与合成气反应生成醛，然后再加氢（或醛先缩合再加氢）生产醇的过程称作羰基合成。可以看作烯烃双键两端的碳原子分别加上一个氢和一个甲酰基，因此又称作氢甲酰化。
18. 烯烃的氢甲酰化
制备多一个碳原子的饱和醛或醇。
19.氯化过程
指烃类物质中的氢被氯取代生成氯代烃的反应过程。
20. 氯代烃
是指烃的氯取代化合物，即脂肪烃、脂环烃和芳烃中的一个或多个，甚至全部氢原子被氯原子取代生成的化合物。
21. 氧氯化反应的含义
以氯化氢为氯化剂，在氧气存在下有机化合物的氯化反应称为氧氯化反应。
22. 加氢氯化的含义
含有不饱和键的烃与氯进行加成氯化生成二氯化物，这类反应称为加成氯化。
23. 取代氯化的含义
以氯取代烃分子中的一个或几个氢原子生产氯代烃的反应称为取代氯化。
二．简述题或论述题
1. 根据加氢反应是放热和体积缩小的反应特点，反应温度和压力对其反应平衡的影响。P189
加氢反应放热，不可逆，其热效应?H小于0，所以K随T上升而减少；加氢反应是分子数减少的反应，因此，P↑,Kp↑，平衡产率提高。
2.影响加氢反应速率的因素p190
(1) 温度的影响
T增大，K增大，反应速率增大；T升高影响加氢反应的选择性，增加副产物的生成，加重产物分离的难度，催化家表面积碳；有一个最佳的温度，在该温度下反应速率最大。
(2) 反应压力的影响
对于气相反应，提高氢和被加氢物的分压，均有利于反应速率的提高，但当被加氢物级数是负数时，反应速率反而下降。
对于液相反应，提高氢气的分压，有利于增大氢气的溶解度，有利于反应进行。
(3) 氢用量比的影响
一般采用适当的氢过量。增高被加氢物质平衡转化率，加快反应速率，提高传热系数，有利于导出反应热，延长催化剂寿命，氢过量太多，导致产物浓度下降，增加分离难度。
(4) 加氢物质结构的影响
加氢物质的催化剂表面的吸附能力不同，难以程度不同。
3. 为什么低温条件下，只能采用低压反应合成甲醇？
甲醇合成反应的反应热是随温度和压力而变化，他们之间的关系如P206图6-4所示。从图中可以看出，当温度越低，压力越高时，反应热越大。当反应温度低于200℃时，反映热随压力变化的幅度比高温时（大于300℃）更大，所以合成甲醇温度低于300℃时，要严格控制压力和温度的变化，以免造成温度的失控。从图中还可以看出，当压力20MPa时，反应温度在300℃以上，此时的反应热最小，易于控制。
4. 反应温度和压力对脱氢反应平衡常数有何影响？
(1) 温度的影响
随着反应温度升高，平衡常数和平衡转化率增大。见P192图6-1，几种烃类脱氢的平衡转化率与温度的关系。
(2) 压力的影响
脱氢反应为体积增大的反应，降低压力，可使平衡产物浓度增大。见P261表6-3.
5. 简述配位催化剂氧化的原理P230
在配位催化氧化反应中，催化剂体系由含中心离子，具有催化作用的催化剂及具有氧化作用的氧化剂组成，过渡金属离子与反应物形成配位键并使其活化，使反应物氧化二金属离子被还原，还原态的催化剂再被氧化剂氧化，被还原的氧化剂在被氧分子氧化成初始状态，完成催化循环过程。
反应完+催化剂氧化态→反应物氧化态+催化剂还原态
催化剂还原态+氧化剂氧化态→催化剂氧化态+氧化剂还原态
氧化剂还原态+O2→氧化剂氧化态
6.采用羰基钴催化剂为什么使用高压法？p271
为了在较高温度下温度
（络合物1）配位化合物，必须提高一氧化碳分压，从而
决定
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了高压法生产工艺的苛刻反应条件。
7. 试述汽提塔工作原理
汽提塔引入汽提剂后，降低液相中需汽提组分的分压，从而使液相中的需汽提组分挥发至气相中，从而达到从液相中分离需汽提成分的目的。
8. 致稳气及其作用p247
在体系中加入惰性气体，可以降低易燃物质与空气混合的爆炸极限范围，提高其安全性。致稳气具有较高的比热容，能有效地移出部分反应热，增加体系稳定性。
9. 什么是平衡氧氯化法？其原理是什么？p298
二氯乙烷裂解所产生的HCl作为乙烯氧氯化反应的原料，从而提高了乙烯直接氯化的利用率。其反应原理见P299
10. 分析共沸精馏的原理
加入共沸剂，使其与体系中的某成分形成共沸物，降低了与共沸剂形成共沸物的成分的沸点，使其更易从体系中分离。
三．工艺流程分析
1.氨合成的工艺流程(P200图6-6)
(1) 为什么要冷冻分离氨？合成气且在进入压缩机后分离氨？
氨气被冷凝成液氨，气液混合物进入高压分离，即可将液氨分离。整个合成氨系统是在高压下进行，必须用压缩机加压。
(2) 为什么要引出驰放气？且在进入压缩机前排放驰放气？
避免系统中惰性气体积累，影响反应正常进行，降低合成率和平衡氨含量。
(3) 合成塔出口混合气中氨含量为多少？经过氨分离后循环气与新鲜气混合后进入合成塔气体中氨含量为多少？合成塔出口混合气与新鲜气混合后氨含量为多少？
12%；2%；9.9%
2. 合成甲醇工艺流程（P209图6-12）
(1) 为何未反应的气体在返回循环压缩机前须放空部分气体？
为了使惰性气体含量保持在一定范围。
(2) 原料气中含有一定量的二氧化碳对甲醇合成有何影响？
可以减少反应热量的放出，利于床测温度控制，同时还能抑制二甲醚的生成。
(3) 为何在高温条件下可以在高压下合成，而在低温条件下只能在低压下合成？
甲醇合成反应的反应热是随温度和压力而变化，他们之间的关系如P206图6-4所示。从图中可以看出，当温度越低，压力越高时，反应热越大。当反应温度低于200℃时，反映热随压力变化的幅度比高温时（大于300℃）更大，所以合成甲醇温度低于300℃时，要严格控制压力和温度的变化，以免造成温度的失控。从图中还可以看出，当压力20MPa时，反应温度在300℃以上，此时的反应热最小，易于控制。
3. 乙苯脱氢工艺流程(P214图6-16)
(1) 原料气用水蒸汽混合进入反应器，其中水蒸汽作用是什么？
用水蒸汽作为脱氢反应的稀释剂。
优点：1.降低乙苯分压，利于提高乙苯脱氢的平衡转化率
2.可以抑制催化剂表面的结焦同时有消炭作用
3.提供反应所需热量，且易于产物分离
(2) 流程中产物混合物分离采用什么方法？
精馏分离；得到苯、甲苯、乙苯及焦油，最后产物是苯乙烯。
4. 邻苯二甲酸酐生产工艺流程（P259图7-11）
(1) 写出反应器中的主要反应
(2) 试说明转换冷凝器③的工作原理，并指出其利用苯酐的什么性质？
从反应器出来的气体进入带翅片管的转换冷凝器③，苯酐在翅片管上凝华成结晶，分离效率与气体中苯酐含量、冷凝器结构和排气温度有关。转换冷凝器为装有翅片管和气体分布板的箱式结构，冷凝是管内通入50~60℃的冷油，可使管外气体中的苯酐99.5%被冷凝在翅片管上。热熔时管内通入190℃的热油，使冷凝在翅片管壁上的苯酐熔融成液体。
5. 鲁尔法高压羰基合成制丁醛工艺流程（P285图8-15）
(1) 写出丙烯氢甲酰化主要反应
(2) 由低压分离器⑥底部分出来的组分送入离心机⑦，离心分离后将物料分成三部分。分别说明这三部分物质的相态和各自去向。
(3) 阐明Ruhr法的主要缺点。
6. 平衡氧氯化生产氯乙烯工艺流程（P310图9-13）
(1) 主要反应是什么？
(2) 试说明主要反应在那个设备中进行。
7. 丙烯环氧化联产苯乙烯的工艺流程P235
浙公网安备 33021202002483