新人教版高中化学选修2人工固氮技术 合成氨与纯碱的生产 同步练习

1、人工固氮技术-合成氨与纯碱的生产 同步练习一、选择题1、(2006广东)利用合成气（H2CO）生产汽油、甲醇和氨等已经实现了工业化，合成气也可转化成醛、酸、酯等多种产物：下列表述正确的是以合成气为原料的反应都是化合反应改变合成气中CO与H2的体积比，可以得到不同产物合成气的转化反应需在适当的温度和压强下通过催化完成从合成气出发生产液态烃或醇类有机物是实现“煤变油”的有效途径以合成气有原料的反应产物中不可能有稀烃或水A B C D 2、(2006广东)合成氧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：N2(g)3H2(g)2NH3(g)673K、30Mpa下n(NH3)和n(H2

2、)随时间变化的关系如右图所示，下列叙述正确的是A 点a的下反应速率比点b的大 B 点c处反应达到平衡C 点d（t1时刻）和点e（t2时刻）处n(N2)不一样D 其他条件不变，773K下反应至t1时刻，n(H2)比上图中d点的值大3合成氨工业对化学工业和国防工业有重要的意义，对我国实现农业现代化起着重要的作用。关于合成氨工业的说法正确的是 A合成氨反应一般选择在500左右的温度下进行，只是因为考虑到催化剂的催化活性 B 合成氨工业必须使用铁触媒作催化剂 C目前我国的合成氨工业一般采用的条件是：T，500左右；P，20MPa50 MPa ,这时平衡混合物中氨的体积分数已接近100D有研究表明，在4

3、00、压强超过200MPa时，不必使用催化剂氨的合成反应就能顺利进行4、在合成氨工业中，下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是A向循环气体中不断补充N2和H2并将生成的NH3及时地从混合气中分离出来，这样做有利于合成氨的反应B高压有利于合成氨的反应 C加入催化剂有利于合成氨的反应 D温度过高不利于合成氨的反应 5、下面是合成氨的简要流程示意图，沿X线路回去的是AN2和H2 B催化剂 CN2 DH2 N2与H2按1:3体积比混合压缩机热交换有催化剂的合成塔冷凝器液氨X6、关于催化剂的叙述，正确的是 A.催化剂在化学反应前后性质不变 B.催化剂在反应前后质量不变，故催化剂不参加化学反应 C.反应物中

4、的某些杂质能使催化剂失去活性，造成催化剂“中毒” D.催化剂可以提高反应物的转化率7、下列反应起了氮的固定作用的是A.NH3经催化氧化获得NO B.NO2跟水作用制取硝酸C.NH3CO2H2ONH4HCO3 D.N2O22NO（放电条件）8、工业上用氨和二氧化碳反应合成尿素.已知下列物质在一定条件下均能与水反应产生H2和CO2，H2是合成氨的原料，CO2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(C5H12、C6H14) C.CH4 D.焦炭9哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖.现向一密闭容器中充人1molN2和

5、3molH2，在一定条件下使该反应发生，有关说法正确的是 A达到化学平衡时，N2将完全转化为NH3 B达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等 C达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化D达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零10 合成氨所需的氢气由煤与水发生反应制得，其中一步反应为：CO+H2OCO2+H2（正反应为放热），要使CO转化率提高，可采用下列措施中的A. 增大水蒸气的浓度 B. 增大CO的浓度 C. 降低温度 D. 增大压强11、盛放NaOH溶液的试剂瓶口部，时间长了会有白色固体附着，这固体的成分是 A.NaOH B. Na2CO3 C.NaH

6、CO3 D.Na2CO310H2O12.下列实验中，没有白色沉淀或晶体析出的是A.饱和石灰水中加入少量NaOH固体 B.饱和碳酸钠溶液中通入足量的CO2C.氯化钙溶液中通入少量CO2 D.碳酸氢钠溶液中加入氯化钡溶液13.下列关于NaHCO3的叙述，不正确的是A它是一种白色粉末，溶解度大于Na2CO3B加热至200左右，可完全分解，利用这种性质，可由NaHCO3制取纯碱C与Na2CO3相似，当质量相同，分别跟足量盐酸反应后，NaHCO3可得到较多的二氧化碳D其分子为NaHCO310H2O在空气中会风化14.下列物质中，可用于治疗胃酸过多的是A.碳酸钠 B.氢氧化钠 C.氧化钠 D.碳酸钡15.

7、纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品，它们都是白色固体，下列区分这两种物质的说法正确的是A.分别用炒锅加热两种样品，全部分解挥发，没有残留物的是小苏打B.用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧，使火焰颜色发生明显变化的是小苏打C.用两只小玻璃杯，分别加入少量的两种样品，再加入等量的食醋，产生气泡快的是小苏打D.先将两样品配成溶液，分别加入石灰水，无白色沉淀生成的是小苏打三、实验题16、实验室用N2、H2合成氨气，并用酚酞试液检验生成的氨气，用锌与盐酸反应制取氢气；用NaNO2饱和溶液和NH4Cl饱和溶液共热制取氮气：NaNO2+NH4Cl=NaCl + NH4NO2 NH4NO2 N2+2H2O

8、。制取装置如图所示：（1）装置A用于制取 （2）装置E中分液漏斗上方常用导管与园底烧瓶相通，作用是 。装置E与装置C直接相连，连接时导管口连接方法为e接 。（3）装置C的另一接口与其他仪器装置相连接时，导管口的连接顺序为：另一接口 接 ， 接 ， 接 。（4）装置D的作用为 。装置F导出的气体的成分为 （5）装置G内滴有酚酞的试液，用于检验氨气的生成，该装置中导管口能否插入液面以下 （填“能”或“不能”），理由是 。（6）从充分利用原料的角度看，装置G应装双孔塞，此时另一接口应与 为佳。17.某学生拟用NaOH溶液吸收CO2气体，制备Na2CO3溶液，为了防止通入的CO2 气体过量生成NaHC

9、O3，他设计了如下的实验步骤：用25mLNaOH溶液吸收过量的CO2气体，至CO2气体不再溶解；小心煮沸溶液12分钟；在得到的溶液中加入25mL相同的 NaOH溶液，使溶液充分混合。按他的设计，第步实验装置如下图：A B C（1）他能否制得较纯净的Na2CO3 ，理由是 （2）装置A使用的试剂是石灰石和稀盐酸，可否用纯碱代替石灰石 原因是 （3）装置B使用的试剂是 作用是 （4）有人认为实验步骤的顺序对调，即先混合，再煮沸，更合理，你认为对吗？为什么？_。18化学活动课上，三组学生分别用图示甲、乙两装置探究“NaHCO3和Na2CO3与稀盐酸的反应”，按表中的试剂用量，在相同条件下，将两个气球

10、中的固体粉末同时倒入试管中(装置的气密性已检查)。请回答： 各组反应开始时，_装置中的气球体积先变大，该装置中反应的离子方程式是_。 当试管中不再有气体生成时，三组实验出现不同现象，填写下表的空格。组数试剂用量实验现象(气球体积变化)分析原因0.42 g NaHCO30.53g Na2CO33mL 4 molL1盐酸甲中气球与乙中气球的体积相等甲、乙盐酸均过量n(NaHCO3)=n(Na2CO3)甲(CO2)=乙(CO2)0.3 g NaHCO30.3 g Na2CO33mL4 molL1盐酸甲中气球比乙中气球的体积大0.6 g NaHCO30.6 g Na2CO33mL2 molL1盐酸甲中

11、气球比乙中气球的体积大片刻后，乙中气球又缩小，甲中气球的体积基本不变(用离子方程式表示)三、计算题19、根据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据，实验室制备纯碱Na2CO3的主要步骤是：将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热，控制温度在3035，搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体，加料完毕后，继续保温30分钟，静置、过滤得NaHCO3晶体。用少量蒸馏水洗涤除去杂质，抽干后，转入蒸发皿中，灼烧2小时，制得Na2CO3固体。四种盐在不同温度下的溶解度（g / 100 g水）表温度溶解度盐0102030405060100NaCl35.735.836.036.336.637.037.339.8NH4

12、HCO311.915.821.027.0NaHCO36.98.19.611.112.714.516.4NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.335NH4HCO3会有分解请回答：（1）反应温度控制在3035，是因为若高于35，则 ，若低于30，则 ；为控制此温度范围，采取的加热方法为 。（2）加料完毕后，继续保温30分钟，目的是 。静置后只析出NaHCO3晶体的原因是 。用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去 杂质（以化学式表示）。（3）过滤所得的母液中含有 （以化学式表示），需加入 ，并作进一步处理，使NaCl溶液循环使用，同时可回收NH4Cl。（4）测试纯

13、碱产品中NaHCO3含量的方法是：准确称取纯碱样品W g，放入锥形瓶中加蒸馏水溶解，加1滴2滴酚酞指示剂，用物质的量浓度为c(mol / L)的HCl溶液滴定至溶液由红色到无色（指示H反应的终点），所用HCl溶液体积为V1 mL，再加1滴2滴甲基橙指示剂，继续用HCl溶液滴定至溶液由黄变橙，所用HCl溶液总体积为V2 mL。写出纯碱样品中NaHCO3质量分数的计算式：NaHCO3（） 20、（2006上海）合成氨工业生产中所用的Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3（1）某FeO、Fe2O3混合物中，铁、氧的物质的量之比为45，其中Fe2与Fe3物质的量之比为_。（2）当催化剂中Fe2与Fe

14、3的物质的量之比为12时，其催化活性最高，此时铁的氧化物混合物中铁的质量分数为_（用小数表示，保留2位小数）。（3）以Fe2O3为原料制备上述催化剂，可向其中加入适量炭粉，发生如下反应：2Fe2O3C4FeOCO2。为制得这种活性最高的催化剂，应向480g Fe2O3粉末中加入炭粉的质量为_g。参考答案：一、选择题1、B 2、AD 3、D 4、C 5、CD 6、C 7、D 8、B 9、C 10、AC 11、B 12、CD 13、AD 14、A 15、C二、实验题16、（1）H2 （2）便于液体顺序流下 b 。（3）a 接 d ， c 接 f ， g 接 h 。（4）干燥N2、H2 NH3、H2

15、、N2 （5）氨气极易溶于水而发生倒吸。（6）d相连17、答案：（1）能 理由是：实验生成NaHCO3，其中溶解的CO2气体煮沸时除去，在实验NaHCO3恰好被NaOH中和完全，转化生成Na2CO3（2）不能 原因是：实验中使用的CO2气体发生器，只适用于块状固体和液体反应，Na2CO3是粉末状固体，反应过于剧烈（3）NaHCO3饱和溶液 除去CO2中的HCl气体（4）不合理若不先驱除溶液中溶解的CO2气体，实验加入NaOH将有一部分消耗于与CO2气体的反应，使NaHCO3不能完全转化为Na2CO318、解析：根据化学方程式计算可知第组中NaHCO3和Na2CO3都已完全反应。对比第组数据知第

16、组中盐酸一定过量，NaHCO3和Na2CO3一定完全反应，且NaHCO3产生的CO2比Na2CO3的多。第组中，n(Na2CO3)=0.0057mol，n(NaHCO3)=0.0071mol，n(HCI)=0.006mol。把Na2CO3缓慢加入到盐酸中，在盐酸反应完以前，盐酸是过量的而Na2CO3是少量的。因此开始发生的反应是：Na2CO3+2HCI =2NaCI+CO2+H2O，根据化学方程式，有：Na2CO3 + 2HCI = 2NaCI + CO2+H2O0.003mol 0.006mol 0.003molNaHCO3 + HCI = NaCI + CO2+H2O0.006mol 0.006mol 0.006mol说明Na2CO3、NaHCO3都过量，NaHCO3产生的CO2较Na2CO3的多。因为气体收集于气球中，乙中CO2又与过量的Na2CO3溶液反应。答案： 甲 HCO3+H=CO2 +H2O 甲、乙盐酸