2018年高中化学课时跟踪训练二人工固氮技术__合成氨新人教版.docx_第1页
2018年高中化学课时跟踪训练二人工固氮技术__合成氨新人教版.docx_第2页
2018年高中化学课时跟踪训练二人工固氮技术__合成氨新人教版.docx_第3页
2018年高中化学课时跟踪训练二人工固氮技术__合成氨新人教版.docx_第4页
2018年高中化学课时跟踪训练二人工固氮技术__合成氨新人教版.docx_第5页
已阅读5页,还剩1页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

课时跟踪训练(二)人工固氮技术合成氨一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)1合成氨工业上采用循环操作,主要是为了()A加快反应速率B提高NH3的平衡浓度C降低NH3的沸点D提高N2和H2的利用率2工业上用氢气和氮气合成氨,氢气的主要来源是()A水和碳氢化合物B电解水C锌和稀硫酸反应 D液化空气3合成氨工业中控制的反应条件应()A温度越高越好B压强越大越好C混合气体中氢气含量越高越好D所选的催化剂活性越大越好4合成氨时既要使氨的产率增大,又要使反应速率加快,可采取的办法是()减压加压升温降温及时从平衡混合气中分离出NH3补充N2或H2加催化剂减小N2或H2的量A BC D5下列有关催化剂的性质、作用的说法正确的是()A合成氨反应若不使用催化剂,该反应就不能进行B反应前后催化剂的质量不改变,但化学性质要改变C催化剂能缩短反应到达平衡所用的时间,但催化剂损耗量较大D催化剂可以同等程度地改变正、逆反应速率6对于可逆反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)(放热反应),下列说法正确的是()A达到平衡时反应物和生成物浓度一定相等B达到平衡后加入氨气,重新达到平衡时,氨气的浓度比原平衡时大C达到平衡时,升高温度加快了吸热反应的速率,降低了放热反应的速率,所以平衡向逆反应的方向移动D加入催化剂可以缩短到达平衡的时间,这是因为加快了正反应的速率,而减慢了逆反应的速率7在一定条件下,进入氨合成塔的混合气体中氮气的体积占22%,氢气的体积占78%,经合成反应达到平衡后,在相同温度和压强下,气体体积缩小至原体积的95%,氮气的转化率接近于()A11.5% B10.5%C9.75% D13.2%8对于合成氨的反应来说,使用催化剂和施以高压,下列叙述中正确的是()A都能提高反应速率,都对化学平衡无影响B都对化学平衡状态有影响,都不影响达到平衡状态所用的时间C都能缩短达到平衡状态所用的时间,只有增大压强对化学平衡状态有影响D催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间,而增大压强无此作用9一定条件下,合成氨气反应达到平衡时,测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%,与反应前的体积相比,反应后体积缩小的百分率是()A16.7% B20.0%C80.0% D83.3%10对于可逆反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)(正反应为放热反应),下列说法中正确的是()A达到平衡后加入N2,当重新达到平衡时,NH3的浓度比原平衡的大,H2的浓度比原平衡也大B达到平衡后,升高温度,既加快了正、逆反应的速率,又提高了NH3的产率C达到平衡后,缩小容器的体积,既有利于加快正、逆反应速率,又有利于提高氢气的转化率D加入催化剂可以缩短达到平衡的时间,是因为正反应速率增大,逆反应速率减小二、非选择题(本题包括4小题,共50分)11(12分)工业上合成氨的化学反应为N2(g)3H2(g)2NH3(g) (正反应为放热反应)。(1)使用铁触媒催化剂是为了_。(2)通常采用11073107 Pa的压强,原因是_。(3)选择500 左右的温度进行反应,是由于_。(4)将生成的氨及时从混合气中分离出来,原因是_。12(12分)合成氨工业中,原料气(N2、H2,混有少量CO、NH3)在进入合成塔之前,常用醋酸二氨合铜()溶液来吸收CO,其化学反应为:CH3COOCu(NH3)2CONH3CH3COOCu(NH3)3CO (正反应为放热反应)。(1)必须除去CO的原因是_。(2)醋酸二氨合铜()溶液吸收原料气中CO的适宜条件是_。(3)吸收CO后的醋酸二氨合铜()溶液经适当处理又可再生,恢复其吸收CO的能力而循环使用,其再生的条件是_。13(12分)已知工业合成氨的化学反应为:N2(g)3H2(g)2NH3(g) (放热反应)。(1)化工生产条件选定的主要原因是(选填字母序号)_。A温度、压强对化学平衡的影响B铁触媒在该温度时活性大C工业生产受动力、材料、设备等条件的限制(2)改变反应条件,会使平衡发生移动。如下图像表示随条件改变,氨气的百分含量的变化趋势。当横坐标为压强时,变化趋势正确的是(选填字母序号)_,当横坐标为温度时,变化趋势正确的是(选填字母序号)_。(3)当甲烷制氢气合成氨气时,甲烷的转化率为75%时,以5.6107 L甲烷为原料能够合成_L氨气(假设气体体积均在标准状况下测定)。14(14分)为了在实验室中利用工业原料制备少量氨气,有人设计了如下装置(图中夹持装置均已略去)。实验操作检查实验装置的气密性后,关闭弹簧夹a、b、c、d、e。在A中加入锌粒,向长颈漏斗中注入一定量稀硫酸。打开弹簧夹c、d、e,则A中有氢气产生。在F出口处收集氢气并检验其纯度。关闭弹簧夹c,取下截去底部的细口瓶C,打开弹簧夹a,将氢气经导管B验纯后点燃,然后立即罩上无底细口瓶C,塞紧瓶塞,如图所示。氢气继续在瓶内燃烧,几分钟后火焰熄灭。用酒精灯加热反应管E,继续通氢气,待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时,打开弹簧夹b,无底细口瓶C内气体经D进入反应管E,片刻后F中的溶液变红。回答下列问题:(1)检验氢气纯度的目的是_。(2)C瓶内水位下降到液面保持不变时,A装置内发生的现象是_,防止了实验装置中压强过大。此时再打开弹簧夹b的原因是_,C瓶内气体的成分是_。(3)在步骤中,先加热铁触媒的原因是_。反应管E中发生反应的化学方程式是_。答 案1选D合成氨工业上采用循环压缩,将未反应的N2、H2重新压缩到合成塔中,提高了N2、H2的利用率。2选AB、C项生产H2成本太高,不符合实际,D项液化空气得N2;A项正确。3选D工业合成氨的热化学方程式为N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1,似乎压强越大就越有利于平衡向合成氨的方向移动,温度越高达到平衡的时间就越短,易错选A或B。实际上在合成氨的工业生产中,压强不能太大,否则能耗太高,并且对设备的要求高。而根据化学平衡移动原理,此反应温度越低越有利于平衡向正方向移动,但温度太低,则催化剂的催化活性不能很好地发挥,反应速率太慢;为解决上述矛盾,一般选择使催化剂活性最大时的温度。4选C合成氨反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0的特点为:可逆、放热、气体分子总数减小。要使平衡向正反应方向移动且反应速率加快,应选C。5选D反应前后催化剂的质量和化学性质都没有改变,催化剂可以同等程度地改变正、逆反应速率。6选B反应物和生成物浓度是否相等与反应是否达到平衡状态无关,A不正确;升高温度,不论放热反应还是吸热反应的反应速率都加快,C不正确; 催化剂可以同等程度地改变正逆反应的反应速率,D不正确。7选A设混合气体的体积为100 L,反应掉N2的体积为x。 N2 3H22NH3开始22 L78 L 0平衡22 Lx 78 L3x2x由题意:95%解得x2.5 L(N2)100%11.4%。8选C对化学反应N2(g)3H2(g)2NH3(g),催化剂只能提高反应速率使反应达到平衡状态所用的时间缩短,不能使化学平衡发生移动。施以高压能提高反应速率,使反应达到平衡状态所用的时间缩短,也能使化学平衡向生成NH3的反应方向移动。9选A设达到平衡后混合气体的体积为1L,则其中生成的氨气的体积为1 L20.0%0.2 L。则根据反应的化学方程式有:N23H22NH3V 1 3 2 2 0.2 L 0.2 L所以平衡前混合气体的体积为1 L0.2 L1.2 L,因此反应后气体体积缩小率为100%16.7%。10选C达到平衡后,加入N2平衡向正反应方向移动,NH3的浓度增大了,而H2的浓度会减小;达到平衡后,升高温度,正、逆反应速率都增大,但平衡向逆反应方向移动,不利于NH3的生成;达到平衡后,缩小体积即增大压强,正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动,有利于提高H2的转化率;加入催化剂,能同等程度地增大正、逆反应速率,缩短反应达到平衡的时间。11解析:工业合成氨使用铁触媒是为了提高化学反应速率;采用11073107 Pa的压强一方面是为了提高反应速率,同时也可以增大反应物的转化率,但更高的压强则受到设备的限制;选择500 左右的温度,一方面是为了提高反应速率,更主要的是因为催化剂的活性在此温度时最大;将生成的氨液化后分离出来可使平衡向右移动,反应物的转化率能大大提高。答案:(1)提高反应速率(2)该反应是一个气体体积减小的反应,增大压强,有利于平衡向正反应方向移动,压强过高,对动力、设备要求过高,成本增大,也会降低经济效益,所以综合考虑,通常采用11073107 Pa的压强(3)合成氨的反应是放热反应,温度升高,不利于氨的生成,但温度过低,反应速率很慢,故采用500 左右的适宜温度,且500 左右时催化剂的活性最大(4)减小生成物氨的浓度,有利于化学平衡向正反应方向移动12解析:合成氨流程中的除杂,是为了除去能使催化剂中毒的物质。题中指出:在合成氨的过程中必须除去CO,因此CO是属于使催化剂中毒的物质。从吸收CO的化学方程式可得:吸收CO的反应是正反应为气体体积缩小的放热反应,因此为了使CO尽可能地被吸收,应采取高压、低温的办法使平衡正向移动;要使醋酸二氨合铜()溶液再生,即要使平衡逆向移动,故必须采取低压、高温的办法。答案:(1)防止CO使催化剂中毒(2)高压、低温,并于醋酸二氨合铜()溶液中加入较浓氨水(3)低压、高温13解析:(1)合成氨工业条件的选择,增大压强,加快反应速率,提高氨的产率,升高温度主要是考虑催化剂的活性,故A不正确,B正确;压强不能无限大,要考虑设备、材料、动力的限制,C正确。(2)增大压强,平衡正向移动,图像b正确;升高温度,平衡逆向移动,图像a正确。(3)由CH4合成氨要经过以下化学反应:CH4H2O=CO3H2COH2O=CO2H23H2N22NH3则CH4与NH3之间的对应关系是CH4NH3合成氨的体积为5.6107 L75%1.12108 L。答案:(1)BC(2)ba(3)1.1210814解析:依据本题思路检验氢气纯度的目的是排除空气,保证实验安全;C瓶内水位下降到液面保持不变

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论