高三化学化学工业应用专项测试卷

高三化学化学工业应用专项测试卷考核对象：高三学生题型分值分布：-单项选择题（10题，每题2分，共20分）-填空题（10题，每题2分，共20分）-判断题（10题，每题2分，共20分）-简答题（8题，每题2分，共16分）-应用题（8题，每题4分，共24分）一、单项选择题（每题2分，共20分）1.化学工业中，合成氨工业的核心反应是N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)，该反应属于______反应，工业上采用______法提高氨的产率。A.酸碱中和；高温高压B.氧化还原；催化C.离子交换；电解D.加成；蒸馏2.硫铁矿（主要成分为FeS₂）在接触法制硫酸过程中，第一步氧化反应的化学方程式为4FeS₂+11O₂(g)→2Fe₂O₃(s)+8SO₂(g)，该反应中FeS₂的氧化产物是______。A.FeOB.Fe₃O₄C.Fe₂O₃D.SO₃3.侯氏制碱法中，向氨盐水中通入二氧化碳的目的是______，该过程主要涉及______反应类型。A.生成碳酸氢钠；复分解B.提高氨的溶解度；氧化还原C.促进钠离子沉淀；酸碱中和D.增大溶液pH值；络合4.工业上电解饱和食盐水制备氯气，阳极发生的反应是______，阴极产物是______。A.2Cl⁻→Cl₂↑+2e⁻；H₂↑B.2Na⁺+2e⁻→2Na；2H₂O+2e⁻→H₂↑C.2OH⁻→O₂↑+2H₂O+4e⁻；Na↑D.2H⁺+2e⁻→H₂↑；Cl⁻5.煤的干馏过程中，主要产物包括______和______，其中______可用于制取甲醇。A.煤焦油、焦炭、粗氨水B.煤气、焦炭、焦油C.氢气、甲烷、一氧化碳D.乙烯、丙烯、丁二烯6.石油裂化的目的是______，裂解的产物中，可用于合成塑料的是______。A.提高轻质油产量；乙烯B.增加重油产量；丁烷C.减少汽油产量；乙烷D.增加柴油产量；丙烯7.合成氨工业中，原料气N₂和H₂的体积比约为______，该比例的依据是______。A.1:3；反应方程式计量数B.3:1；热力学平衡常数C.1:1；动力学速率常数D.2:2；工业生产成本8.硫酸工业中，沸腾炉中产生的SO₂气体需经接触室催化氧化，催化剂是______，该过程的温度控制在______℃。A.V₂O₅；400-500B.Fe₂O₃；800-900C.CuO；200-300D.MnO₂；600-7009.侯氏制碱法中，母液中回收的氨气可用于______，该过程涉及______循环。A.制备碳酸氢钠；物料循环B.制备硫酸铵；能量循环C.制备纯碱；反应循环D.制备氯化铵；质量循环10.电解精炼铜时，阳极发生的反应是______，阴极产物是______。A.Cu→Cu²⁺+2e⁻；Cu²⁺+2e⁻→CuB.Zn→Zn²⁺+2e⁻；Zn²⁺+2e⁻→ZnC.Fe→Fe²⁺+2e⁻；Fe²⁺+2e⁻→FeD.Ag→Ag⁺+e⁻；Ag⁺+e⁻→Ag二、填空题（每题2分，共20分）1.合成氨工业中，原料气N₂和H₂的混合物需经过______和______处理，以去除杂质并提高反应效率。2.接触法制硫酸中，SO₂转化为SO₃的化学方程式为______，该反应的催化剂是______。3.侯氏制碱法中，向氨盐水中通入CO₂时，首先生成______，再转化为______。4.电解饱和食盐水制备氯气时，阳极的电极反应式为______，阴极的电极反应式为______。5.煤的干馏过程中，主要产物包括______、______和______，其中______可用于制取甲醇。6.石油裂化的目的是______，裂解的产物中，可用于合成塑料的是______。7.合成氨工业中，原料气N₂和H₂的体积比约为______，该比例的依据是______。8.硫酸工业中，沸腾炉中产生的SO₂气体需经______和______处理，以去除杂质并提高转化率。9.侯氏制碱法中，母液中回收的氨气可用于______，该过程涉及______循环。10.电解精炼铜时，阳极发生的反应是______，阴极产物是______。三、判断题（每题2分，共20分）1.合成氨工业中，升高温度可以提高氨的产率。（×）2.接触法制硫酸中，SO₂转化为SO₃的转化率接近100%。（√）3.侯氏制碱法中，向氨盐水中通入CO₂时，首先生成碳酸氢钠。（√）4.电解饱和食盐水制备氯气时，阳极产物是氢气。（×）5.煤的干馏过程中，主要产物包括煤焦油、焦炭和煤气。（√）6.石油裂化的目的是提高重质油产量。（×）7.合成氨工业中，原料气N₂和H₂的体积比约为1:3，该比例的依据是反应方程式计量数。（√）8.硫酸工业中，沸腾炉中产生的SO₂气体需经接触室催化氧化，催化剂是V₂O₅。（√）9.侯氏制碱法中，母液中回收的氨气可用于制备碳酸氢钠。（×）10.电解精炼铜时，阳极发生的反应是Cu→Cu²⁺+2e⁻。（√）四、简答题（每题2分，共16分）1.简述合成氨工业中，提高氨产率的主要措施有哪些？2.简述接触法制硫酸中，SO₂转化为SO₃的原理和条件。3.简述侯氏制碱法的工艺流程及其优点。4.简述电解饱和食盐水制备氯气的原理和产物。5.简述煤的干馏过程及其主要产物。6.简述石油裂化的目的和产物。7.简述合成氨工业中，原料气N₂和H₂的混合物需经过哪些处理？8.简述电解精炼铜的原理和过程。五、应用题（每题4分，共24分）1.某化工厂生产硫酸，已知沸腾炉中产生的SO₂气体浓度为12%，接触室中SO₂的转化率为90%，计算最终SO₃的浓度。2.某化工厂采用侯氏制碱法生产纯碱，已知母液中氨的浓度为15%，CO₂的浓度为8%，计算纯碱的产率。3.某化工厂电解饱和食盐水制备氯气，电解过程中阳极和阴极的电流分别为100A和200A，计算1小时可制备多少摩尔的氯气？4.某化工厂煤的干馏过程中，每吨煤可产生煤焦油200kg、焦炭800kg和煤气1000m³，计算煤的干馏效率。5.某化工厂石油裂化过程中，原料油中烷烃和环烷烃的体积比为3:1，裂解后产物中乙烯的体积分数为15%，计算裂解的转化率。6.某化工厂合成氨工业中，原料气N₂和H₂的体积比为1:3，反应温度为500℃，计算氨的产率。标准答案及解析一、单项选择题1.B解析：合成氨工业的核心反应是N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)，属于氧化还原反应，工业上采用催化法提高氨的产率。2.C解析：硫铁矿在接触法制硫酸过程中，第一步氧化反应的化学方程式为4FeS₂+11O₂(g)→2Fe₂O₃(s)+8SO₂(g)，FeS₂的氧化产物是Fe₂O₃。3.A解析：侯氏制碱法中，向氨盐水中通入二氧化碳的目的是生成碳酸氢钠，该过程主要涉及复分解反应类型。4.A解析：电解饱和食盐水制备氯气时，阳极发生的反应是2Cl⁻→Cl₂↑+2e⁻，阴极产物是H₂↑。5.A解析：煤的干馏过程中，主要产物包括煤焦油、焦炭和粗氨水，其中煤焦油可用于制取甲醇。6.A解析：石油裂化的目的是提高轻质油产量，裂解的产物中，乙烯可用于合成塑料。7.A解析：合成氨工业中，原料气N₂和H₂的体积比约为1:3，该比例的依据是反应方程式计量数。8.A解析：硫酸工业中，沸腾炉中产生的SO₂气体需经接触室催化氧化，催化剂是V₂O₅，该过程的温度控制在400-500℃。9.B解析：侯氏制碱法中，母液中回收的氨气可用于制备硫酸铵，该过程涉及能量循环。10.A解析：电解精炼铜时，阳极发生的反应是Cu→Cu²⁺+2e⁻，阴极产物是Cu。二、填空题1.去除杂质；提高反应效率2.2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)；V₂O₅3.碳酸氢钠；碳酸钠4.2Cl⁻→Cl₂↑+2e⁻；2H₂O+2e⁻→H₂↑+2OH⁻5.煤焦油；焦炭；煤气；煤焦油6.提高轻质油产量；乙烯7.1:3；反应方程式计量数8.去除杂质；提高转化率9.制备硫酸铵；能量循环10.Cu→Cu²⁺+2e⁻；Cu²⁺+2e⁻→Cu三、判断题1.×解析：合成氨工业中，升高温度会降低氨的产率，因为该反应是放热反应。2.√解析：接触法制硫酸中，SO₂转化为SO₃的转化率接近100%，因为该反应是可逆反应，但转化率很高。3.√解析：侯氏制碱法中，向氨盐水中通入CO₂时，首先生成碳酸氢钠，再转化为碳酸钠。4.×解析：电解饱和食盐水制备氯气时，阳极产物是氯气，阴极产物是氢气。5.√解析：煤的干馏过程中，主要产物包括煤焦油、焦炭和煤气。6.×解析：石油裂化的目的是提高轻质油产量，而不是重质油产量。7.√解析：合成氨工业中，原料气N₂和H₂的体积比约为1:3，该比例的依据是反应方程式计量数。8.√解析：硫酸工业中，沸腾炉中产生的SO₂气体需经接触室催化氧化，催化剂是V₂O₅。9.×解析：侯氏制碱法中，母液中回收的氨气可用于制备硫酸铵，而不是碳酸氢钠。10.√解析：电解精炼铜时，阳极发生的反应是Cu→Cu²⁺+2e⁻，阴极产物是Cu。四、简答题1.提高氨产率的主要措施包括：-升高压力；-降低温度；-使用催化剂；-及时分离氨气。2.接触法制硫酸中，SO₂转化为SO₃的原理是氧化还原反应，条件是高温（400-500℃）和催化剂（V₂O₅）。3.侯氏制碱法的工艺流程包括：-向氨盐水中通入CO₂生成碳酸氢钠；-碳酸氢钠结晶析出；-母液回收氨气并循环使用。优点是原料利用率高，副产物少。4.电解饱和食盐水制备氯气的原理是电解反应，阳极生成氯气，阴极生成氢气。5.煤的干馏过程是在隔绝空气条件下加热煤，主要产物包括煤焦油、焦炭和煤气。6.石油裂化的目的是提高轻质油产量，产物包括汽油、煤油、柴油等。7.合成氨工业中，原料气N₂和H₂的混合物需经过：-去除氧气；-去除硫化物；-去除水蒸气。8.电解精炼铜的原理是电解反应，阳极粗铜失去电子形成铜离子，阴极铜离子得到电子沉积为纯铜。五、应用题1.解：-SO₂的转化率为90%，即0.9×12%=10.8%-SO₃的浓度为10.8%2.解：-母液中氨的浓度为15%，CO₂的浓度为8%-纯碱的产率约为60%3.解：-阳极电流100A，1小时转移电子为100A×3600s=360000C-1摩尔Cl₂需要2摩尔电子，即1摩尔Cl₂需要96500C-可制备Cl₂的摩尔数为360000C÷96500C/mol