课题2　人工固氮技术──合成氨 (2).doc

课后训练 人工固氮技术合成氨1.有关合成氨工业的叙述，不能用勒夏特列原理解释的是()A使用铁触媒有利于合成氨的反应B高压比常压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使反应混合物中的氨液化有利于合成氨的反应解析：使用铁触媒，可以加快化学反应速率，缩短达到平衡的时间，但平衡不会发生移动，不能用勒夏特列原理解释；合成氨的反应是放热反应，低温虽可提高平衡混合物中NH3的含量，但反应速率太慢，而温度太高，虽能加快反应速率，却使平衡混合物中NH3的含量降低，因此工业生产中一般采用500 左右的温度，此时催化剂的活性最大，故不能用勒夏特列原理解释。答案：AC2.为了进一步提高合成氨的生产效率，科研中具有开发价值的是()A研制高温下活性较大的催化剂B寻求NH3的新来源C研制低温下活性较大的催化剂D研制耐高温高压的新型材料建造合成塔解析：合成氨的反应是放热反应，降低温度有利于提高合成氨的生产效率。研制低温下活性大的催化剂可改善工艺过程，降低成本，提高综合经济效益。答案：C3.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N2的转化率最高解析：在400500 时催化剂的活性较高。答案：B4.双选题下列关于氮气、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压强越高越有利D现代工业上实施的合成氨属于人工固氮解析：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，A错误，B正确；压强越高越有利于氨的合成，但在工业生产中受到设备等多方面的制约，并不是压强越高经济效益越好，C错误；将游离态的氮转化为化合态的氮属于氮的固定，D正确。答案：BD5在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于()A5%B10%C15% D20%解析：本题考查化学平衡的计算，意在考查考生的计算能力。N2(g)3H2(g)2NH3(g)起始物质的量/mol 2 8 0转化物质的量/mol 2/3 2 4/3平衡物质的量/mol 4/3 6 4/3故平衡时氮气的体积分数为100%15%。答案：C 6.下面是合成氨的简要流程示意图,沿x路线回去的是()A.N2和H2B.催化剂C.N2D.H2解析：因合成氨为可逆反应,从合成塔出来的混合气体中含有大量的N2、H2,为提高原料的利用率,将分离出氨气后的氮气、氢气再输送到压缩机,循环利用。答案：A7实验室合成氨装置如下图所示,则以下说法中错误的是()A.装置甲的作用之一是干燥B.装置甲的作用是化合C.乙处导出的气体是N2、H2、NH3D.检验产物可用湿润的红色石蕊试纸或浓盐酸等解析：装置甲的作用有三点:干燥气体;观察气体逸出速率便于控制反应物间的比例;使气体混合均匀。答案：B8.下列措施有利于反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92 kJmol-1平衡向正反应方向移动的是()升高温度降低温度增大压强减小压强增大NH3浓度减小NH3浓度A.B.C.D.解析：合成氨反应是一个正向气体物质的量减小的放热反应,采取高压、低温、减小生成物浓度的措施利于反应向正反应方向进行。答案：D9.工业合成氨是在一定条件下进行的可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。其部分工艺流程如下:请回答下列问题:(1)第步除需要催化剂这个条件外,还需要的条件是 。(2)第步操作中的原料气的“净化”目的是 。第步操作中的目的是 。(3)工业合成氨反应后可以通过降低混合气体的温度而使氨气分离出来。这种分离物质的方法的原理类似于下列哪种方法?(填编号)。a.过滤 b.蒸馏c.分液d.萃取你作出这个判断的理由是 。(4)可以用氯气来检验输送氨气的管道是否漏气,如果漏气则会有白烟生成。该反应的化学方程式为 。解析：(2)原料气中往往含有使催化剂中毒的物质,所以在进行原料气的反应前,需要除掉其中的杂质;工业合成氨反应后的混合气体中既有氨气,也有未反应的氢气、氮气,所以为了提高原料气的利用率,将未反应的原料气进行重新利用,这样可以提高经济效益。(3)降低温度,氨变为液态,从而进行分离,所以与工业上利用的蒸馏类似,都是通过改变温度,使物质的状态发生变化而分离。(4)2NH3+3Cl2N2+6HCl,生成的HCl又与NH3反应生