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2025年职业技能鉴定-合成氨生产工-合成氨生产工职业技能鉴定(高级)历年参考题典型考点含答案解析

一、选择题

从给出的选项中选择正确答案（共50题）

1、在合成氨生产中，提高反应压力有利于氨合成反应的进行，其主要原因是（）

A．增大反应物浓度B．使平衡向生成氨的方向移动C．提高催化剂活性D．降低反应活化能

【参考答案】B

【解析】氨合成反应为气体分子数减小的可逆反应（N?+3H??2NH?），根据勒夏特列原理，增大压力有利于平衡向气体体积减小的方向移动，即向生成氨的方向进行，从而提高氨的平衡产率。压力升高虽不改变催化剂活性和活化能，但能加快反应速率。工业上通常在15~30MPa下操作以兼顾效率与成本。

2、合成氨原料气净化过程中，铜洗工序主要用于脱除（）

A．CO?B．H?SC．CO和O?D．CH?

【参考答案】C

【解析】铜洗法利用铜氨液中的Cu?与CO、O?形成络合物，从而高效脱除原料气中的微量CO和O?，防止其毒害合成氨催化剂。CO是强催化剂毒物，会与铁催化剂结合使其失活。铜洗后气体中CO含量可降至10ppm以下，确保合成反应稳定进行。

3、氨合成塔内催化剂分段装填的主要目的是（）

A．增加催化剂用量B．便于装卸C．实现近似最适宜温度分布D．防止气体偏流

【参考答案】C

【解析】氨合成反应放热，存在最适宜温度曲线。分段装填可配合段间冷却，使每段入口温度接近该段最适反应温度，既保证反应速率又提高平衡转化率。常见结构如三段绝热式或冷激式合成塔，有效控制温升，避免催化剂超温失活。

4、下列哪种气体不是合成氨的直接原料气？（）

A．氮气B．氢气C．一氧化碳D．氨气

【参考答案】D

【解析】合成氨以N?和H?为原料，在高温高压和催化剂作用下生成NH?。一氧化碳虽存在于原料气中，但需在净化阶段脱除。氨气是产物而非原料。原料气通常由天然气或煤制得，经转化、变换、净化等工序获得纯净的氮氢混合气。

5、在天然气蒸汽转化制合成气过程中，加入过量水蒸气的主要作用是（）

A．降低反应温度B．提高甲烷转化率C．防止催化剂积炭D．减少能耗

【参考答案】C

【解析】甲烷蒸汽转化反应（CH?+H?O?CO+3H?）为吸热反应，高温下易发生副反应生成碳沉积，导致催化剂失活。加入过量水蒸气可抑制积炭反应（如2CO?C+CO?），同时推动主反应右移，提高转化率。工业中水碳比通常控制在3:1以上。

6、氨合成反应中，催化剂的主要活性组分是（）

A．FeOB．Fe?O?C．Fe?O?D．α-Fe

【参考答案】D

【解析】工业氨合成催化剂以磁铁矿（Fe?O?）为前驱体，经还原后生成具有高比表面积的α-Fe晶体，为实际活性中心。K?O、Al?O?等助剂可提高分散度和稳定性。未还原的Fe?O?无催化活性，必须在开车时进行还原处理。

7、下列哪项不是影响氨合成反应速率的因素？（）

A．温度B．压力C．惰性气体含量D．氨分离效率

【参考答案】D

【解析】反应速率受温度、压力、反应物浓度（N?、H?分压）及催化剂状态影响。惰性气体（如Ar、CH?）积累会降低有效分压，减缓反应。氨分离效率影响循环气组成和整体收率，但不直接影响反应器内的瞬时反应速率。

8、合成氨系统中设置循环压缩机的主要作用是（）

A．补充新鲜气B．提高系统压力C．维持气体循环，克服阻力D．冷却反应气

【参考答案】C

【解析】单程转化率较低（约10%~20%），未反应的N?、H?需循环利用。循环压缩机提供动力，推动气体在合成塔、换热器、冷却器、分离器之间循环，克服系统阻力，确保稳定运行。其压力提升幅度较小，主要维持系统压差。

9、氨合成催化剂升温还原过程中，主要控制的参数是（）

A．升温速度和出水速率B．氨产量C．系统压力D．气体流量

【参考答案】A

【解析】还原过程为Fe?O?+4H?→3Fe+4H?O，释放大量水汽。需严格控制升温速率和氢气浓度，避免过快还原导致催化剂烧结或粉化。出水速率反映还原进度，一般以每小时出水量判断阶段，全过程持续数十小时。

10、原料气中硫化物对合成氨过程的主要危害是（）

A．腐蚀管道B．毒化催化剂C．生成副产物D．增加能耗

【参考答案】B

【解析】H?S、COS等硫化物与铁催化剂形成稳定的FeS，永久破坏活性中心，导致催化剂失活。脱硫是制气和净化的关键步骤，通常采用氧化锌、活性炭或溶剂吸收法，要求总硫含量低于0.1ppm。

11、合成氨高压系统采用水冷却器后接氨冷器的目的是（）

A．节约水资源B．逐步降温提高热效率C．防止氨冻结D．减少设备投资

【参考答案】B

【解析】反应后高温气体先经水冷器降温至约35°C