高二化学选修2 1.2.2 合成氨的基本生产过程和合成氨工业的发 课时训练

1、.人教版选修2课时训练1.2.2 合成氨的根本消费过程和合成氨工业的发1.合成氨所需的原料是水空气焦炭铁触媒A.B.C.D.解析:铁触媒是合成氨的催化剂,不属于原料。答案:C2.为了进一步进步合成氨的消费效率,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:合成氨的反响是放热反响,降低温度有利于进步合成氨的消费效率。答案:C3.实验室合成氨装置如以下图所示,那么以下说法中错误的选项是A.装置甲的作用之一是枯燥B.装置甲的作用是化合C.乙处导出的气体是N2、H2、NH3D.检验产物可用潮湿的红色石

2、蕊试纸或浓盐酸等解析:装置甲的作用有三点:枯燥气体;观察气体逸出速率便于控制反响物间的比例;使气体混合均匀。答案:B4.工业上用氢气和氮气合成氨,氢气的主要来源是A.水和燃料B.电解水C.锌和稀硫酸D.液化空气解析:电解水需消耗大量的电能;Zn和H2SO4制H2造价太高;液化空气得不到H2。答案:A5.在N2+3H22NH3的反响中,经过一段时间后,NH3的浓度增加了0.6 mol·L-1。在此时间内用H2表示的平均速率为0.45 mol·L·s-1,那么这段时间是A.1 sB.2 sC.0.44 sD.1.33 s解析:由反响方程式知,当NH3的浓度增加了0.6

3、 mol·L-1时,H2的浓度减少了0.9 mol·L-1,再运用速率公式可得时间。答案:B6.工业合成氨时将N2和H2按体积比13通入合成塔中,在不同条件下到达平衡时,混合物中NH3的含量体积分数如下表:压强/MPaNH3/%温度/0.11020306010020015.381.586.489.995.498.83002.252.064.271.084.292.64000.425.138.247.065.279.85000.110.619.126.442.257.56000.054.59.113.823.131.4试分析上表所提供的数据,判断以下说法一定正确的选项是A.无

4、论其他条件如何改变,只要增大压强就能进步NH3在平衡混合物中的含量B.无论其他条件如何改变,只要升高温度就有利于进步N2的转化率C.无论其他条件如何改变,只要降低温度就能进步NH3在平衡混合物中的含量D.由上表数据可知,NH3的合成是一个放热的、气体总体积缩小的可逆反响解析:由题目中所给数据可知,假设温度最低,压强最大,那么转化率最高。当温度不变时,压强越大,氨气的含量越高,可知此反响气体总体积缩小;当压强相等时,温度越低,氨气的含量越高,所以确定正反响为放热反响。答案:D7.反响N2g+3H2g2NH3gH<0,在某一时间段中反响速率与反响过程的曲线关系如以下图,那么氨的百分含量最高的

5、一段时间是A.t0t1B.t2t3C.t3t4D.t5t6解析:t1时刻,改变条件,平衡逆向挪动,t3改变条件,平衡不挪动,t4改变条件,平衡逆向挪动,所以t0t1时刻NH3的百分含量最高。答案:A8.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%,经合成反响到达平衡后,在一样温度和压强下,气体体积缩小至原体积的95%,氮气的转化率接近于A.11.5%B.10.5%C.9.75%D.13.2%解析:设混合气体为100 L,反响掉N2的体积为x。N2+3H22NH3开场L22780平衡L22-x78-3x2x由题意:(22 L-x)+(78 L-3x)+2x22 L

6、+78 L=95%解得x=2.5 LN2=2.5 L22 L×100%=11.4%。答案:A9.工业合成氨是在一定条件下进展的可逆反响:N2g+3H2g2NH3g。其部分工艺流程如下:请答复以下问题: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工业合成氨反响后可以通过降低混合气体的温度而使氨气别离出来。这种别离物质的方法的原理类似于以下哪种方法?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,假如漏气那么会有白烟生成。该反

7、响的化学方程式为 解析:2原料气中往往含有使催化剂中毒的物质,所以在进展原料气的反响前,需要除掉其中的杂质;工业合成氨反响后的混合气体中既有氨气,也有未反响的氢气、氮气,所以为了进步原料气的利用率,将未反响的原料气进展重新利用,这样可以进步经济效益。3降低温度,氨变为液态,从而进展别离,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别离。42NH3+3Cl2N2+6HCl,生成的HCl又与NH3反响生成NH4Cl小颗粒白烟产生。答案:1高温、高压2防止催化剂中毒进步原料利用率或进步经济效益等3b通过温度的改变而改变物质的状态,到达别离的目的48NH3+3Cl26

8、NH4Cl+N210.利用天然气合成氨的工艺流程示意图如下:根据上述流程,完成以下填空:1天然气脱硫时的化学方程式是。 2n mol CH4经一次转化后产生CO 0.9n mol,产生H2 mol。用含n的代数式表示 3K2CO3aq和CO2反响在加压下进展,加压的理论根据是。填编号 A.相似相溶原理B.勒夏特列原理C.酸碱中和原理4由KHCO3分解得到的CO2可以用于写出CO2的一种重要用处。 5整个流程有三处循环,一是FeOH3循环,二是K2CO3aq循环,请在上述流程图中标出第三处循环循环方向、循环物质。解析:1流程图中已给出反响物是H2S和FeO

9、H3,生成物是Fe2S3和H2O,CH4没有参与反响,写出化学方程式再配平即可。2写出此反响的化学方程式:CH4+H2OCO+3H2,就很容易地看出产生H2应为3×0.9n=2.7n mol。3CO2为气体,加压有利于平衡右移,利用的是勒夏特列原理。4此题考察了考生对CO2用处的记忆,写任一种用处即可。5合成氨反响是一可逆反响,H2和N2的转化率低,必须循环利用。答案:13H2S+2FeOH3Fe2S3+6H2O22.7n3B4消费纯碱或作制冷剂等,其他合理答案也可以511.工业上合成氨的原料之一氢气,有一种来源是石油气,如丙烷。1有人设计了以下反响途径化学方程式未配平,假设反响都能进展,你认为最合理的是A.C3H8C+H2B.C3H8C3H6+H2C.C3H8+H2OCO+H22按以上最合理的反响途径,理论上用1 mol丙烷最多可制得氨气A.4 molB.6.7 molC.10 molD.2.7 mol3该合理的反响途径最显著的优点是A.简单易行B.制得的H2纯度高C.制得的H2产量高D.可同时获得大量热量解析:1要分析得出哪种反响方式生成的H2最多,配平反响的化学方程式如下:A.C3H83C+4H2。B.C3H8C3H6+H2。C.C3H8+3H2O3CO+7H2,生成的CO又能和H2O反响:CO+H2OCO2+H2。当C3H8均为1 mol时,C选项的途径中产