2025 年高三化学工艺流程训练试卷

2025年高三化学工艺流程训练试卷考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。）1.某工厂利用工业副产气（主要成分为CO、H₂、N₂，还含有少量CO₂和H₂O(g)）合成氨，流程示意图如下（部分条件省略）：A.洗气装置I用于除去CO₂和H₂O(g)B.催化剂甲的作用是催化CO转化为CO₂C.洗气装置II使用的是浓硫酸D.该流程中CO的转化率不可能达到100%2.在合成氨工业中，为提高N₂和H₂的转化率，可以采取的措施是（）A.降低反应温度B.降低体系压强C.及时分离出氨气D.使用更高效的催化剂3.下列关于工业制碱过程中饱和食盐水的纯化操作的叙述，正确的是（）A.蒸发浓缩是为了提高NaCl的溶解度B.除Ca²⁺、Mg²⁺常采用沉淀法，生成的沉淀物都是不溶于酸的C.加入的沉淀剂可以是Na₂CO₃和BaCl₂D.过滤操作可以除去泥沙等不溶性杂质4.下列说法与绿色化学理念不符的是（）A.设计合成尽可能使原子利用率达到100%的化学产品B.开发和使用高效、低毒或无毒的催化剂C.研究原位化学监测技术，实时分析反应进程D.对产生的所有化学反应副产物进行“零排放”5.某硫酸厂采用接触法生产硫酸，下列有关该工艺流程的叙述正确的是（）A.SO₂转化为SO₃是放热反应，所以工业上通常采用低温低压条件B.使用催化剂的目的是提高SO₂的转化率C.淋洗塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO₃的原因是防止SO₃溶于水形成酸雾，且吸收效果更好D.该流程中，SO₂最终转化为SO₄²⁻的原子利用率是100%6.从海水中提取镁，通常包括以下步骤：①晒盐得粗盐；②粗盐电解；③将MgCl₂转化为MgO；④电解熔融MgO；⑤电解熔融MgCl₂。正确的顺序是（）A.①③②④⑤B.①③⑤④②C.①⑤③④②D.⑤①③②④7.下列关于工业上电解饱和食盐水制氯气和氢气的说法，正确的是（）A.阳极发生的反应是2Cl⁻-2e⁻=Cl₂↑B.阴极发生的反应是2H⁺+2e⁻=H₂↑C.阴极附近溶液的pH升高D.该电解过程的能量转化形式主要是化学能转化为电能8.在以铝土矿（主要成分为Al₂O₃，含Fe₂O₃、SiO₂等杂质）为原料制备铝的过程中，下列说法错误的是（）A.溶出Al³⁺时通常使用NaOH溶液B.沉淀Fe³⁺时可以加入NaOH溶液C.沉淀SiO₂时可以加入NaOH溶液D.最终得到金属铝的过程是电解熔融的Al₂O₃9.下列关于石油分馏和煤的干馏的说法，正确的是（）A.石油分馏是物理变化，煤的干馏是化学变化B.石油分馏得到的汽油、煤油、柴油都是纯净物C.煤干馏可以得到焦炭、煤焦油、煤气等产品D.石油裂化和裂解都是物理变化过程10.用惰性电极电解饱和食盐水，当外电路通过2mol电子时，下列叙述正确的是（）A.生成的氯气在标准状况下体积为22.4LB.消耗氯化钠的物质的量为2molC.阴极附近溶液的pH基本不变D.阳极和阴极的质量都可能会发生变化二、选择题（本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有多个选项符合题意，全部选对得3分，选对但不全得1分，有选错得0分。）11.下列有关工业制备乙烯的叙述中，正确的是（）A.原料是石油B.主要设备是反应器C.需要高温、高压条件D.产物中只含有乙烯一种物质12.某炼铁高炉的简化流程如下（部分物质省略）：主要反应有：①Fe₂O₃+3CO高温2Fe+3CO₂；②CO₂+C高温2CO下列说法正确的是（）A.炉渣的主要成分是CaO和SiO₂B.反应①是吸热反应C.反应②的目的是提高CO的浓度，提高反应①的转化率D.该流程中CO的利用率可以达到100%13.下列关于工业上制备漂白粉和纯碱的叙述，正确的是（）A.漂白粉的主要有效成分是Ca(ClO)₂B.工业上制备纯碱采用索尔维法，原料是石灰石、氨气和二氧化碳C.漂白粉具有强氧化性，可用于杀菌消毒D.索尔维法生产纯碱的过程中，氨气被循环利用14.下列关于工业制硫酸和工业制碱流程的共同点的叙述，正确的是（）A.都需要使用催化剂B.都需要消耗大量的水C.都涉及氧化还原反应D.最终产品中都含有同一种金属元素15.下列关于有机高分子合成材料生产与回收的叙述，正确的是（）A.合成聚乙烯的单体是乙烯B.合成聚氯乙烯的单体是氯乙烯C.乙烯和氯乙烯都是通过石油裂解得到的D.塑料废弃物回收困难，焚烧处理会造成环境污染三、填空题（本题共3小题，每空2分，共22分。）16.工业上用CO还原Fe₂O₃制备铁，化学方程式为_______。该反应在高温条件下进行，目的是_______。为了提高Fe的产率，可以采取的措施有_______（写一点即可）。17.工业上用氨催化氧化法制取硝酸，化学方程式为_______。该反应是_______（填“放热”或“吸热”）反应。为了提高NO的转化率，可以采取的措施有_______（写一点即可）。18.工业上用氯气与石灰乳反应制备漂白粉，化学方程式为_______。漂白粉的有效成分是_______（填化学式）。久置的漂白粉会失效，原因是_______（用化学方程式表示）。四、简答题（本题共2小题，共23分。）19.某化工厂利用合成氨厂的副产气（主要含H₂、N₂、Ar，还有少量CO和CH₄）制备甲醇，反应方程式为CO+2H₂催化剂CH₃OH。请回答下列问题：(1)为了提高CO的转化率，从化学平衡角度考虑，可以采取的措施有_______（写一点即可）。(2)该反应是_______（填“放热”或“吸热”）反应。工业上通常将反应温度控制在300℃左右，主要原因是_______。(3)水煤气法制取合成气（主要成分是CO和H₂）的化学方程式为_______。该反应中，碳元素的氧化态由_______价升高到_______价。20.工业上电解饱和食盐水制备氯气和氢气，同时得到烧碱。请回答下列问题：(1)电解时，阳极的电极反应式为_______，阴极的电极反应式为_______。(2)电解过程中，溶液的pH会_______（填“升高”、“降低”或“基本不变”），原因是_______。(3)若外电路中通过4mol电子，则理论上生成氯气的质量为_______g，生成氢气的体积在标准状况下为_______L。(4)烧碱溶液在工业上有广泛应用，例如可用于_______（写一个实例即可）。使用烧碱溶液吸收氯气时，发生的反应方程式为_______。试卷答案1.A2.C3.D4.D5.C6.B7.A8.B9.A10.A11.ABC12.CD13.ACD14.AC15.ABD16.3CO+Fe₂O₃高温2Fe+3CO₂提高反应速率降低温度（或及时移走生成物Fe）17.4NH₃+5O₂催化剂4NO+6H₂O放热降低温度（或及时分离NO）18.2Cl₂+2Ca(OH)₂CaCl₂+Ca(ClO)₂+2H₂OCa(ClO)₂Ca(ClO)₂+H₂O+CO₂=CaCO₃↓+2HClO19.(1)降低温度（或增大压强、分离CH₃OH）（其他合理答案均给分）(2)放热催化剂活性最高，提高生产效率（或平衡转化率不高，需高温）(3)C+H₂O高温CO+H₂+2-220.(1)2Cl⁻-2e⁻=Cl₂↑2H⁺+2e⁻=H₂↑(2)升高阴极产生H₂，消耗H⁺，溶液中OH⁻浓度增大(3)7144(4)制备聚氯乙烯（或其他合理答案）Ca(OH)₂+2Cl₂=Ca(ClO)₂+CaCl₂+2H₂O解析1.工业副产气处理，洗气装置I通常用于除去酸性气体CO₂和水分H₂O(g)，故A正确；催化剂甲用于将CO转化为CO₂，即2CO+O₂催化剂2CO₂，故B错误；除去CO₂常用NaOH溶液，除去H₂O(g)可用浓硫酸，故C错误；由于存在平衡CO+H₂催化剂CO₂+H₂，故CO转化率不可能达到100%，故D正确。本题选A。2.提高N₂和H₂的转化率意味着促进平衡向正反应方向移动。根据勒夏特列原理，降低温度、增大压强、及时移走氨气（使平衡向正反应方向移动）均可提高转化率。故A错误（低温不利于平衡移动），B错误（增大压强有利于平衡移动），C正确，D错误（催化剂只改变速率，不改变平衡）。本题选C。3.蒸发浓缩的目的是减少溶剂，提高NaCl的浓度，而不是提高溶解度，故A错误；除Ca²⁺用Na₂CO₃生成CaCO₃沉淀，除Mg²⁺可用NaOH生成Mg(OH)₂沉淀，Mg(OH)₂可溶于强酸，故B错误；除Ca²⁺用Na₂CO₃，除Mg²⁺用NaOH，引入的Ba²⁺用Na₂CO₃除去，故C错误；过滤是分离不溶性固体和液体的方法，可除去泥沙等杂质，故D正确。本题选D。4.绿色化学理念强调原子经济性高、原辅材料无毒无害、反应条件温和、无污染或易处理等。A、B、C均符合绿色化学理念。D选项“零排放”在实际生产中难以完全实现，绿色化学追求的是最大限度地减少排放和环境影响，而非绝对的零排放，故D不符合理念。本题选D。5.SO₂转化为SO₃是放热反应，但工业上为了提高SO₃的产率（平衡正向移动），通常采用高温（但不是最高温），且为了提高反应速率和接触面积，需要高压，故A错误；使用催化剂是为了提高SO₂转化为SO₃的速率，缩短达到平衡的时间，但不改变平衡转化率，故B错误；SO₃溶于水会形成发烟硫酸（酸雾），难以吸收且腐蚀性强，用浓硫酸吸收可以生成发烟硫酸，且吸收更完全高效，故C正确；该流程中，SO₂最终转化为H₂SO₄中的SO₄²⁻，还有副产物SO₃等，原子利用率小于100%，故D错误。本题选C。6.从海水中提取镁，首先通过晒盐得到粗盐（主要含NaCl），然后电解熔融的MgCl₂得到金属Mg（MgCl₂是离子化合物，可熔融电解，MgO是共价化合物，熔点高，电解MgO耗能大），为了得到MgCl₂，需要将MgO转化为MgCl₂，转化方法通常是将MgO与氯化氢气体反应：MgO+2HCl=MgCl₂+H₂O。所以正确的顺序是①晒盐得粗盐，③将MgO转化为MgCl₂，⑤电解熔融MgCl₂，得到金属镁。故选B。7.电解饱和食盐水，阳极是活泼性较弱的Cl⁻失去电子生成Cl₂，电极反应式为2Cl⁻-2e⁻=Cl₂↑，故A正确；阴极是惰性电极，溶液中的H⁺得到电子生成H₂，电极反应式为2H⁺+2e⁻=H₂↑，故B错误；阴极发生还原反应，消耗H⁺，溶液中OH⁻浓度增大，pH升高，故C错误；该电解过程主要是电能转化为化学能（氯气、氢气是化学能形式），同时伴随少量热能等，故D错误。本题选A。8.溶出Al₂O₃通常使用NaOH溶液，Al₂O₃是两性氧化物，能与NaOH反应生成NaAlO₂和水，而Fe₂O₃是碱性氧化物，不与NaOH反应，SiO₂是酸性氧化物，也不与NaOH反应（高温下反应），故A正确，B、C错误；最终得到金属铝的过程是电解熔融的Al₂O₃（或Al₂O₃冰晶石熔融体），故D正确。本题选B。9.石油分馏是利用各组分沸点不同进行分离，是物理变化；煤的干馏是在隔绝空气条件下加热煤，发生复杂的化学变化，生成焦炭、煤焦油、煤气等，故A正确；石油分馏得到的汽油、煤油、柴油是混合物，故B错误；乙烯是通过石油裂解得到的，氯乙烯是通过乙烷或乙烯与氯气反应制得，故C错误；塑料废弃物回收困难，焚烧处理会产生CO、HCl、二噁英等污染物，造成环境污染，故D正确。本题选A。10.电解饱和食盐水，阳极发生2Cl⁻-2e⁻=Cl₂↑，阴极发生2H⁺+2e⁻=H₂↑（或2H₂O+2e⁻=H₂↑+2OH⁻）。通过2mol电子，即2Nₐ个电子，阳极失去2Nₐ个电子，生成1molCl₂，在标准状况下体积为22.4L，故A正确；阳极产生1molCl₂，转移2mol电子；阴极产生1molH₂，转移2mol电子；阳极消耗2molNaCl，阴极消耗2molH⁺（或H₂O），总共消耗2molNaCl，故B错误；阴极产生H₂，消耗H⁺，溶液中OH⁻浓度增大，pH升高，故C错误；阳极Cl⁻变成Cl₂气体，质量减少；阴极H⁺变成H₂气体，质量减少，故D错误。本题选A。11.工业制备乙烯主要原料是石油，通过裂解得到，故A正确；乙烯制备的核心步骤是裂解，主要设备是裂解炉，故B正确；石油裂解制乙烯需要高温（700-900℃）、一定压强（常压或稍加压强），故C正确；裂解产物是复杂的混合物，主要成分是乙烯和丙烯，还含有甲烷、乙烷、C₄+组分等，故D错误。本题选ABC。12.炼铁高炉炉渣的主要成分是CaO（石灰石提供）和SiO₂（来自铁矿石中的硅酸盐），故A正确；反应①Fe₂O₃+3CO高温2Fe+3CO₂是吸热反应，故B错误；反应②CO₂+C高温2CO是放热反应，该反应可以消耗反应①产生的CO₂，促使平衡①向正反应方向移动，提高CO的浓度和转化率，故C正确；由于存在平衡CO+H₂催化剂CO₂+H₂，故CO的利用率不可能达到100%，故D错误。本题选CD。13.漂白粉的主要有效成分是次氯酸钙Ca(ClO)₂，故A正确；索尔维法（氨碱法）制备纯碱的原料是石灰石（CaCO₃）、氨气（NH₃）和二氧化碳（CO₂），故B正确；漂白粉中的次氯酸钙具有强氧化性，可用于杀菌消毒，故C正确；漂白粉的主要成分是Ca(ClO)₂、CaCl₂，含钙元素；纯碱的主要成分是Na₂CO₃，含钠元素，故D错误。本题选ACD。14.工业制硫酸：SO₂转化为SO₃需要催化剂V₂O₅，是氧化还原反应；SO₃转化为H₂SO₄是酸化过程。工业制碱（索尔维法）：NH₃、CO₂与H₂O反应生成NH₄HCO₃，再与CaO反应生成CaCO₃和NH₄Cl，最后电解熔融NH₄Cl得到NH₃和HCl，NH₃、CO₂与H₂O反应、CaO与NH₄HCO₃反应均涉及氧化还原（C、N元素的化合价变化）。两流程都涉及氧化还原反应（硫酸制取），都使用催化剂（硫酸制取），两流程都消耗水（硫酸吸收SO₃、制碱法多个步骤需水），最终产品硫酸含S元素，纯碱含Na元素，元素不同。故AC正确。本题选AC。15.合成聚乙烯的单体是乙烯（CH₂=CH₂），通过石油裂解得到乙烯，故A正确；合成聚氯乙烯的单体是氯乙烯（CH₂=CHCl），通过乙烯与氯气加成或乙烷与氯气裂解加成等方法得到氯乙烯，故B正确；石油裂解的主要产物是乙烯、丙烯、丁烯等轻烯烃，以及甲烷等轻质气体，煤的干馏产物是焦炭、煤焦油、煤气等，故C错误；塑料废弃物难以回收利用，焚烧处理会产生CO、HCl、二噁英等有毒有害气体，造成环境污染，故D正确。本题选ABD。16.CO还原Fe₂O₃制备铁，化学方程式为3CO+Fe₂O₃高温2Fe+3CO₂。该反应是放热反应，在高温条件下进行，目的是提高反应速率和平衡转化率。为了提高Fe的产率（即提高CO的转化率），可以采取的措施有降低温度（使平衡向正反应方向移动）、增大压强（使平衡向正反应方向移动）、及时移走生成物CO₂（使平衡向正反应方向移动）。故答案为：3CO+Fe₂O₃高温2Fe+3CO₂；提高反应速率（或增大压强）；降低温度（或及时移走生成物Fe）。17.氨催化氧化法制取硝酸，化学方程式为4NH₃+5O₂催化剂4NO+6H₂O。该反应中，N元素化合价从-3价升高到+2价，O元素化合价从0价降低到-2价，是氧化还原反应，反应过程中释放热量，故为放热反应。为了提高NO的转化率（使平衡向正反应方向移动），可以采取的措施有及时移走生成物NO（如进一步氧化为NO₂，再转化为HNO₃）、降低温度（使平衡向正反应方向移动）、增大压强（使平衡向气体分子数减少的方向移动，即向正反应方向移动）。故答案为：4NH₃+5O₂催化剂4NO+6H₂O；放热；及时移走NO（或其他合理答案）。18.工业上用氯气与石灰乳反应制备漂白粉，化学方程式为2Cl₂+2Ca(OH)₂CaCl₂+Ca(ClO)₂+2H₂O。漂白粉的有效成分是次氯酸钙，化学式为Ca(ClO)₂。久置的漂白粉会与空气中的CO₂和水反应生成次氯酸HClO，HClO不稳定易分解，导致漂白粉失效。反应方程式为Ca(ClO)₂+H₂O+CO₂CaCO₃↓+2HClO。故答案为：2Cl₂+2Ca(OH)₂CaCl₂+Ca(ClO)₂+2H₂O；Ca(ClO)₂；Ca(ClO)₂+H₂O+CO₂CaCO₃↓+2HClO。19.(1)该反应是放热反应，正反应气体分子数从3减少到2。根据勒夏特列原理，降低温度、增大压强有利于平衡向正反应方向移动，提高CO转化率。使用催化剂提高反应速率，但不改变平衡转化率。分离生成物CH₃OH也能使平衡向正反应方向移动。故答案为：降低温度（或增大压强、分离CH₃OH