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2025年特种作业类危险化学品安全作业氯碱电解工艺作业-合成氨工艺作业参考题库含答案解析(5卷)

2025年特种作业类危险化学品安全作业氯碱电解工艺作业-合成氨工艺作业参考题库含答案解析(篇1)

【题干1】氯碱电解工艺中，电解食盐水时阳极产生的气体主要成分是（）

【选项】A.氢气；B.氯气；C.氨气；D.氧气

【参考答案】B

【详细解析】氯碱电解槽阳极通过氧化反应生成氯气（Cl?），阴极则生成氢气（H?）。此反应为典型的电解食盐水制取氯碱的工艺，氯气是阳极主要产物，正确答案为B。选项A为阴极产物，C和D与氯碱工艺无关。

【题干2】合成氨工艺中，合成塔内温度控制的关键依据是（）

【选项】A.催化剂活性；B.反应速率；C.系统压力；D.能源消耗

【参考答案】C

【详细解析】合成氨反应（N?+3H?→2NH?）为放热且气体体积减小的反应，需在高温高压（通常约450℃、15-25MPa）下进行以提升反应速率。虽然催化剂活性（A）和反应速率（B）重要，但实际操作中需通过调节压力（C）和温度（D）协同控制，其中压力是决定反应平衡的关键参数，故选C。

【题干3】氯碱电解工艺中，电解槽电压异常升高的直接原因是（）

【选项】A.电解液浓度过低；B.电极间距过小；C.电流密度过大；D.阳极涂层破损

【参考答案】B

【详细解析】电解槽电压升高通常由电阻增加引起，电极间距过小（B）会增大电解液电阻，导致电压升高；而电流密度过大（C）可能引发极板结垢，但直接导致电压异常的是电极间距变化。选项A影响电流效率，D会导致氯气泄漏而非电压问题。

【题干4】合成氨工艺中，合成塔出口气体中氨气浓度最高的温度是（）

【选项】A.400℃；B.450℃；C.500℃；D.550℃

【参考答案】B

【详细解析】合成氨反应为放热反应，根据范特霍夫方程，升高温度会降低平衡转化率。工业上采用450℃（B）作为操作温度，此时催化剂（铁基）活性最佳且热应力可控，过高温（C、D）会加速催化剂烧结，低温（A）则导致反应速率过低。

【题干5】氯碱电解工艺中，烧碱溶液pH值异常升高的可能原因是（）

【选项】A.阴极区氢气纯度不足；B.阳极区氯气纯度超标；C.电解液循环泵故障；D.硫酸盐杂质过多

【参考答案】D

【详细解析】烧碱（NaOH）溶液pH值升高意味着碱性增强，硫酸盐杂质（D）水解会生成强碱OH?，导致pH值异常升高。选项A影响氢气纯度，B中氯气纯度超标会引发爆炸风险，C导致循环效率下降但pH值不变。

【题干6】合成氨工艺中，合成塔内压力突然下降的应急处理措施是（）

【选项】A.增加原料气流量；B.启动备用压缩机；C.关闭部分气阀；D.提高反应温度

【参考答案】C

【详细解析】合成塔压力骤降可能由设备故障或管道泄漏引起，应急处理需优先减少气体进入以避免系统失稳。选项C（关闭部分气阀）可暂时维持压力平衡，选项A会加剧压力下降，B和D需等待系统恢复后再操作。

【题干7】氯碱电解工艺中，电解槽极板结垢的主要原因是什么？

【选项】A.硫酸盐沉积；B.氯离子腐蚀；C.氢氧化钠挥发；D.氯气溶解

【参考答案】A

【详细解析】电解食盐水时，氯离子（Cl?）在阳极氧化为Cl?，但硫酸根离子（SO?2?）在电解过程中水解生成硫酸氢根（HSO??），与OH?结合形成硫酸钠（Na?SO?）结晶沉积于极板，导致结垢。选项B为氯离子腐蚀的长期效应，C和D与结垢无直接关联。

【题干8】合成氨工艺中，合成塔内氢氮比的最佳范围是（）

【选项】A.1:1；B.3:1；C.1:3；D.2:1

【参考答案】B

【详细解析】合成氨反应需严格控制氢氮比（H?:N?=3:1）以最大化氨的平衡转化率。实际操作中需维持此比例，否则会导致未反应气体循环量增加，增加能耗。选项A（等摩尔比）和D（2:1）均偏离最佳比例，C为氮氢比。

【题干9】氯碱电解工艺中，电解液循环泵频繁停机的可能原因包括（）

【选项】A.电解液温度过高；B.电压波动超过±5%；C.硫酸盐浓度超过5%；D.氯气纯度低于98%

【参考答案】B

【详细解析】电解液循环泵停机通常由电机过载或电压异常引起。电压波动超过±5%（B）会导致电解槽功率不稳定，进而引发泵体振动或烧毁。选项A（温度过高）可能引起结垢但不会直接导致停机，C（硫酸盐浓度）影响电解效率，D（氯气纯度）需通过气体净化系统调节。

【题干10】合成氨工艺中，合成塔催化剂失活的主要因素是（）

【选项】A.硫中毒；B.氧中毒；C.氨蒸气腐蚀；D.水蒸气冷凝

【参考答案】A

【详细解析】铁基催化剂（F