




免费预览已结束,剩余5页可下载查看
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
主题1 空气资源 氨的合成 单元测试题一、 选择题 1.在nh 3 、hno 3 、h 2 so 4 的工业生产中,具有的共同点是()。 a使用吸收塔设备 b使用加压条件 c使用氢气做原料 d使用催化剂 2. 工业生产中物质的循环利用有多种模式。例如: 下列表述正确的是 a.图可用于合成氨中n 2 、h 2 的循环 b.图可用于氨碱法制纯碱中co 2 的循环 c.图可用于电解饱和食盐水中nacl的循环 d.图可用于氨氧化法制硝酸中no的循环 3.合成氨时既要使合成氨的产率增大,又要使反应速率加快,可采取的方法是()。 减压;加压;升温;降温;及时从平衡混合气中分离出nh 3 ;补充n 2 或h 2 ;加催化剂;减小n 2 或h 2 的量 a b c仅 d 4. 合成氨反应达到平衡时,nh 3 的体积分数与温度、压强的关系如图所示。根据此图分析合成氨工业最有前途的研究方向是( ) a.研究耐超高压的合成塔 b.研制低温催化剂 c.提高分离技术 d.探索不用n 2 和h 2 合成氨的新途径 5. 有关合成氨工业的说法中,正确的是( ) a.从合成塔出来的混合气体中nh 3 只占15%,所以生产氨的工厂,其效率都很低 b.由于氨易液化,n 2 、h 2 能循环使用,所以总体来说氨的产率很高 c.合成氨工业的反应温度控制在500 左右,目的是使化学平衡向正反应方向移动 d.合成氨厂采用的压强是210 7 510 7 pa,因为该压强下铁触媒的活性最大 6. 工业上用氨和二氧化碳反应合成尿素:2nh 3 +co 2 co(nh 2 ) 2 +h 2 o。已知下列物质在一定条件下均能与水反应产生h 2 和co 2 ,h 2 是合成氨的原料,co 2 供合成尿素用。若从充分利用原料的角度考虑,选用_(填序号)物质作原料较好。 a.co b.石脑油(c 5 h 12 、c 6 h 14 ) c.ch 4 d.焦炭 7.根据平衡移动的原理,能提高氨的产量的措施是()。 a及时把生成的氨液化分离 b升温有利于氨的生成 c使用催化剂促进氮的转化 d增大压强,不利于氨的生成 8.下列除去杂质的实验方法不正确的是 ()。 a除去na 2 co 3 固体中的少量nahco 3 ,置于坩埚中加热 b除去so 3 中的少量so 2 ,可通入适量的o 2 c除去合成氨中生产的nh 3 中的n 2 、h 2 ,可采用降温的方法 d纯碱生产中所得的nh 4 cl和nahco 3 混合物,可采用结晶过滤的方法分离 9.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应:n 2 (g)3h 2 (g) 2nh 3 (g),673 k、30 mpa下n(nh 3 )和n(h 2 )随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是 ()。 a点a的正反应速率比点b的小 b点c处反应达到平衡 c点d(t 1 时刻)和点e(t 2 时刻)处n(n 2 )不一样 d其他条件不变,773 k下反应至t 1 时刻,n(h 2 )比上图中d点的值大 10.在合成氨的过程中,加入催化剂的作用是()。 a能加快反应速率,促进平衡向合成氨方向移动 b能提高氮气、氢气的转化率,使原料得到充分利用 c能提高氨的平衡浓度 d加快正逆反应速率,缩短达到平衡所需时间 11. 合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。哈伯法合成氨需要在2050mpa的高压和500的高温下,并用铁作为催化剂,氨的转化率为1015%。最近美国俄勒冈大学的化学家使用了一种名为transfe(dmeoprpe)2的催化剂,在常温下合成出氨,反应方程式可表示为n23h22nh3,有关说法正确的是 a哈伯法合成氨是吸热反应,新法合成氨是放热反应 b新法合成和哈伯法相比不需要在高温条件下,可节约大量能源,具有发展前景 c新法合成能在常温下进行是因为不需要断裂化学键 d新的催化剂升高了反应所需要的能量,提高了活化分子百分数 12.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。哈伯法合成氨需要在2050mpa的高压和500的高温下,并用铁作为催化剂,氨的转化率为1015%。最近美国俄勒冈大学的化学家使用了一种名为transfe(dmeoprpe) 2 的催化剂,在常温下合成出氨,反应方程式可表示为n 2 3h 2 2nh 3 ,有关说法正确的是 a哈伯法合成氨是吸热反应,新法合成氨是放热反应 b新法合成和哈伯法相比不需要在高温条件下,可节约大量能源,具有发展前景 c新法合成能在常温下进行是因为不需要断裂化学键 d新的催化剂升高了反应所需要的能量,提高了活化分子百分数 13.合成氨的反应采用400500 温度的原因是()。 a温度太低反应速率太小 b该温度时催化剂活性较高 c该温度时反应速率最大 d该温度时n 2 的转化率最高 14.下列有关合成氨工业的说法中,正确的是 ()。 a从合成塔出来的混合气体中,氨气占15%,所以生产氨的工厂的效率都很低 b由于氨易液化,n 2 和h 2 在实际生产中循环使用,所以总体来说,氨的产率很高 c合成氨工业的反应温度控制在500 ,目的是使化学平衡向正反应方向移动 d我国合成氨厂采用的压强是1030 mpa,因为该压强下铁触媒的活性最大 15.下列关于氮气、氢气合成氨的说法中,正确的是()。 a将氮气、氢气合成氨,必须施加高温、高压、催化剂等反应条件 b在氮气、氢气合成氨的化学反应中,催化剂的性能对反应物的温度和压强的高低具有一定的制约作用 c现代工业上实施的合成氨属于仿生固氮 d将nh 3 转化为固态化肥nh 4 cl也属于人工固氮 16.对于可逆反应n 2 (g)3h 2 (g) 2nh 3 (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n 2 ,当重新达到平衡时,nh 3 的浓度比原平衡的大,h 2 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nh 3 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了,逆反应速率减小 17.下列关于合成氨工业的叙述可用勒夏特列原理来解释的是 ()。 a使用铁触媒,使平衡向生成nh 3 的方向移动 b高压比常压条件更有利于合成氨的反应 c500 左右比室温更有利于合成氨的反应 d合成氨时采用循环操作可提高原料的利用率 18.合成氨工业上采用循环操作的原因主要是( ) a加快反应速率 b能提高nh 3 的平衡浓度 c降低nh 3 的沸点 d提高n 2 和h 2 的利用率 二、填空题 19.我国有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出): 填写下列空白: (1)已知0.5 mol甲烷和0.5 mol水蒸气在t ,p k pa时,完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气),吸收了a kj热量,该反应的热化学方程式是 。 (2)上述流程中,工业上分离h 2 、co 2 合理的方法是 。 a混合气先通入氢氧化钠溶液,再在溶液中加盐酸 b混合气加压冷却,使co 2 液化 c混合气用氨水洗涤 d混合气先通入到石灰浆,然后高温煅烧固体, (3)为了保证氨气顺利合成,在空气进入合成塔之前必须对空气进行 ,目的是_;在合成氨的实际生产过程中,常采取将生成的氨从混合气体中分离出来,分离出氨的方法 。 (4)合理地利用资源不仅可以提高经济效益,而且也是对社会、对全人类负责的表现,阐述图中的两处可以合理利用资源情况 。 20.氨氧化法制硝酸的主要反应是:4nh3(g) + 5o2(g) 4no(g) + 6h2o(g) 该反应的熵变 s 0(填“”、“”或“”)。 升高温度,反应的平衡常数 k 值减小,则该反应的焓变 h 0(填“”、“”或“”)。 若其他条件不变,下列关系图错误的是 (选填序号)。 在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度如下表: 时间/浓度/(moll -1 ) c (nh 3 ) c (o 2 ) c (no) c (h 2 o) 起始 4.0 5.5 0 0 第 2 min 3.2 0.8 1.2 第 4 min 2.0 3.0 2.0 3.0 第 6 min 2.0 3.0 2.0 3.0 反应在第 2 min 到第 4 min 时,反应速率(o2) ; 反应在第 2 min 时改变了条件,改变的条件可能是 。 该条件下,反应的平衡常数 k (只写计算结果,不标单位)。 21.氨在国民经济中占有重要地位。 (1)工业合成氨时,合成塔中每产生1 mol nh 3 ,放出46.1 kj的热量。 工业合成氨的热化学方程式是 。 已知: n 2 (g) 2n (g) h 2 (g) 2h (g) 则断开1 mol nh键所需的能量是_kj。 (2)下表是当反应器中按n(n 2 ):n(h 2 )=1:3投料后,在200、400、600下,反应达到平衡时,混合物中nh 3 的物质的量分数随压强的变化曲线。 曲线a对应的温度是 。 关于工业合成氨的反应,下列叙述正确的是 (填字母)。 a. 及时分离出nh 3 可以提高h 2 的平衡转化率 b. 加催化剂能加快反应速率且提高h 2 的平衡转化率 c. 上图中m、n、q点平衡常数k的大小关系是k(m)= k(q) k(n) m点对应的h 2 转化率是 。 (3)氨是一种潜在的清洁能源,可用作碱性燃料电池的燃料。电池的总反应为: 4nh 3 (g) + 3o 2 (g) = 2n 2 (g) + 6h 2 o(g)。 则该燃料电池的负极反应式是 。 22.工业上合成氨的主要生产过程有: (1)原料气的制备、净气和压缩。氮气来源于_,氢气来源于_,净化原料气的原因是_。 (2)氨的合成。在_中进行,反应的最佳条件是_。 (3)氨的分离。如将n 2 、h 2 按体积比13进入合成塔,从合成塔出来的混合气中通常含体积分数为15%左右的氨气,则出来的混合气体中含h 2 的体积分数为_,n 2 的体积分数为_。 答案一、选择题1、 【答案】d 【解析】a项:nh 3 的生产没有吸收塔,只有合成塔;b项:h 2 so 4 合成用的是常压;c项:硫酸工业不需h 2 作原料。 2、a 解析:图可用于合成氨中n 2 、h 2 的循环利用。3、 【答案】c 【解析】合成氨反应n 2 (g)3h 2 (g) 2nh 3 (g)的特点为:正反应放热且气体分子数减小。要使平衡向正反应方向移动且反应速率加快,应选c。 4、b 解析:由图可知:(nh 3 )随t升高而显著下降,故要提高(nh 3 ),必须降低温度,但目前所用催化剂铁触媒活性最好时的温度为500 ,故最有前途的研究方向为:研制低温催化剂。5、b 解析:合成氨出来的混合气体,虽然(nh 3 )大约为15%,但由于及时将nh 3 分离,故其生产效率较高;温度控制在500 左右,主要是因为在此温度下,反应速率较快,而且催化剂活性较好;压强太大,对设备要求太高,一般采用210 7 510 7 pa。故a、c、d错误,b正确。6、b 解析:由2nh 3 co 2 ,导出原料利用率的最佳关系:3h 2 co 2 ,故只有当n(h 2 )n(co 2 )接近31时,各原料的利用率最高。现对上述物质写出有关的反应方程式并导出各自对应的n(h 2 )n(co 2 )。 a.co+h 2 o h 2 +co 2 11,氢气不足,co 2 不能充分利用 b.c 5 h 12 +10h 2 o 16h 2 +5co 2 3.21,接近最佳比 c 6 h 14 +12h 2 o 19h 2 +6co 2 3.21,接近最佳比 c.ch 4 +2h 2 o 4h 2 +co 2 41,氢气过量,利用率低 d.c+2h 2 o 2h 2 +co 2 21,氢气不足,co 2 利用率低7、 【答案】a 【解析】a项及时把生成的氨液化分离,可减小生成物的浓度,使平衡正向移动,提高nh 3 的产量,故正确;b项升温,平衡逆向移动,不利于氨的生成;c项催化剂只改变反应速率,平衡不移动;d项增大压强,平衡正向移动,有利于nh 3 的生成。 8、 【答案】b 【解析】合成近生产nh 3 中降温,nh 3 液化分离,而n 2 、h 2 可循环利用;纯碱生产中所得的nh 4 cl和nahco 3 ,nahco 3 的溶解度小,可采用结晶过滤方法。 9、 【答案】d 【解析】选项a,在ab段可逆反应向正反应方向进行,随着反应的进行,反应物浓度在减小,正反应速率在降低,故a项不正确;选项b中,c点时nh 3 、h 2 的物质的量仍在变化,故未达到化学平衡;选项c中,t 1 时刻和t 2 时刻都处于同样的化学平衡状态,则n(n 2 )不变,故c不正确;选项d中,由于正反应是一个放热反应,升高温度化学平衡向逆反应方向移动,故平衡时n(h 2 )比题图中d点的值大,故d项正确。 10、 【答案】d 【解析】催化剂只能改变化学反应速率,而且对正、逆反应速率是同等程度的影响,所以它不能改变平衡,只能缩短可逆反应达到平衡的时间。 11、b 试题分析:氨的合成都是放热反应,a不正确;化学反应的实质就是化学键断裂和形成的过程,c不正确;催化剂降低反应的活化能,从而加快反应速率,d不正确,因此答案选b。 考点:考查合成氨反应的有关判断、催化剂对反应速率的影响 点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题基础性强,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导和效率。该题结合新科技、新技术,有利于调动学生的学习兴趣和学习积极性,激发学生学习化学的积极性。12、 【答案】b 【解析】 试题分析:氨的合成都是放热反应,a不正确;化学反应的实质就是化学键断裂和形成的过程,c不正确;催化剂降低反应的活化能,从而加快反应速率,d不正确,因此答案选b。 考点:考查合成氨反应的有关判断、催化剂对反应速率的影响 点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题基础性强,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导和效率。该题结合新科技、新技术,有利于调动学生的学习兴趣和学习积极性,激发学生学习化学的积极性。 13、 【答案】b 【解析】在400500 时催化剂的活性较高。 14、 【答案】b 【解析】虽然从合成塔出来的混合气体中nh 3 只占15%,但由于原料气n 2 和h 2 循环使用和不断分离出液氨,所以生产nh 3 的效率还是很高的,因此a项不正确;控制反应温度为500 ,一是为了使反应速率不至于很低,二是为了使催化剂活性最大,因此c项不正确;增大压强有利于nh 3 的合成,但压强越大,需要的动力越大,对材料的强度和设备的制造要求越高,我国的合成氨厂一般采用110 7 310 7 pa,但这并不是因为该压强下铁触媒的活性最大,因此d项不正确。 15、 【答案】b 【解析】催化剂是影响化学反应速率外部因素中的主角。催化剂的性能强了,可以适当降低反应物的温度和压强;催化剂的性能弱了,就要适当提高反应物的温度和压强。催化剂固有性能的发挥与温度有直接的关系,温度太高或太低,都会降低催化剂的活性。nh 3 、nh 4 cl中的氮都为化合态的氮,不属于氮的固定。 16、 【答案】c 【解析】达到平衡后,加入n 2 平衡向正反应方向移动,nh 3 的浓度增大了,而h 2 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nh 3 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h 2 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。 17、 【答案】b 【解析】合成氨的反应特点之一:正反应是气体体积缩小的反应。当其他条件不变时,增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,所以高压将有利于氨的 合成,选项b符合。 18、 【答案】d 【解析】合成氨工业上采用循环操作的原因主要是提高原料的利用率即提高n 2 和h 2 的利用率,提高经济效益。 二、填空题19、 【答案】(1)ch 4 (g)+h 2 o(g) co(g)+3h 2 (g)h=+2a kj/mol (2)b c (3)净化;防止空气中某些杂质使催化剂中毒;液化氨(或分离液态氨) (4)分离氨后的剩余气体可以循环利用,分离出的二氧化碳气体可用来合成尿素 【解析】(1)0.5mol甲烷和0.5mol水蒸气完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气),吸收了a kj热量,则反应物各1mol完全反应吸收2akj热量,热化学方程式是ch 4 (g)+h 2 o(g) co(g)+3h 2 (g)h=+2a kj/mol。 (2)混合气先通入氢氧化钠溶液,再在溶液中加盐酸,生成的二氧化碳中混有hcl,a错;利用二者的沸点不同分离,混合气加压冷却,使co 2 液化,从而分离,b正确;用氨水吸收二氧化碳,剩下的是氢气,c正确;混合气先通入到石灰浆,然后高温煅烧固体,操作比较复杂,不容易实现,d错;选bc。 (3)空气中的某些物质能是催化剂中毒,所以在空气进入合成塔之前必须对空气进行净化;实际生产过程中,常采用液化氨气,使氨气分离出来,促进平衡正移,提高反应物的转化率。 (4)合成氨的转化率较低,产物中有较多的原料气,循环使用;分离出的二氧化碳可以用来制备尿素。 20、 【答案】(9分) (1分)。 (1分)。 c (2分。填错或多填0分。)。 0.75 moll -1 min -1 (2分。没写单位扣1分。) 升高温度(或使用催化剂)(1分。两种条件都填也可); 3.0mol/l(2分。有效数字错误或单位错误、没写单位扣1分。) 【解析】略 21、 【答案】(1)n 2 (g)+ 3h 2 (g) 2nh 3 (g),h = 92.2 kjmol -1 391(2) 200; ac; 75%(3)2nh 3 6e + 6oh = n 2 + 6h 2 o 【解析】 试题分析:(1)合成塔中每生成1mol
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。
最新文档
- 教育技术对在线学习的推动作用
- 协作学习中教育技术工具的应用与影响
- 学习科学引领教育革新之路
- 混合式教学模式下的课程设计与实施策略分析
- 教育技术在医疗培训中的创新应用案例分析
- 新教育政策对特殊教育的支持与推动
- 抖音商户客服客诉升级处理时限制度
- 抖音商户直播样品视频制作流程制度
- 八大城市教育行业教育培训机构市场营销策略与品牌建设报告
- 公交优先战略视角下2025年城市交通拥堵治理效果评价体系构建报告
- 专业技术人员职务聘任书
- GB/T 307.4-2017滚动轴承推力轴承 产品几何技术规范(GPS)和公差值
- GB 29415-2013耐火电缆槽盒
- 《密码法》培训只是讲座PPT课件(带内容)
- 如何解读血常规报告
- 区域消防安全风险评估规程DB50-T 1114-2021
- 免疫调节治疗在脑卒中的运用课件
- 机关档案管理工作培训PPT课件
- 25T汽车吊检验报告
- 变频空调中的永磁电机电感分析
- 高考常考语法填空词性转换汇总
评论
0/150
提交评论