2025-2026年北师大版高二化学第9章化学工业练习题

2025-2026年北师大版高二化学第9章化学工业练习题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在合成氨工业中，为了提高氮气的转化率，通常采用的方法是（）A.降低反应温度B.增大反应压强C.及时分离氨气D.使用催化剂降低活化能解析：合成氨反应N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)是放热且体积缩小的可逆反应。根据勒夏特列原理，升高压强、降低温度、及时分离氨气均可平衡正向移动，但催化剂仅改变反应速率不改变平衡。正确选项为B。2.下列关于工业制硫酸的叙述正确的是（）A.接触室中发生的主要反应是2SO₂+O₂→2SO₃B.吸收塔中用浓硫酸吸收SO₃的原因是浓硫酸具有强氧化性C.硫铁矿燃烧前需要粉碎的原因是增大反应接触面积D.三氧化硫的转化率在工业生产中可达100%解析：A项正确，接触室中催化剂作用下SO₂与O₂反应生成SO₃；B项错误，吸收SO₃用浓硫酸是因为其吸水性，非氧化性；C项正确，粉碎硫铁矿可增大与氧气的接触面积；D项错误，SO₃转化率受平衡限制，工业中约为99%。正确选项为A。3.电解饱和食盐水工业中，阳极发生的反应是（）A.2Cl⁻-2e⁻→Cl₂↑B.2H₂O+2e⁻→H₂↑+2OH⁻C.Na⁺+e⁻→NaD.OH⁻-e⁻→O₂↑解析：电解饱和食盐水时，阳极发生氧化反应，氯离子失电子生成氯气。正确选项为A。4.下列不属于石油化工产品的是（）A.乙烯B.乙烷C.聚乙烯D.乙醇解析：乙烯、乙烷是石油分馏或裂解产物，聚乙烯是乙烯加聚产物，均属石油化工范畴；乙醇主要来自发酵工业。正确选项为D。5.合成氨工业中，原料气N₂和H₂的体积比理论上是（）A.1:3B.3:1C.1:2D.2:1解析：根据反应方程式N₂+3H₂⇌2NH₃，反应物体积比为1:3。正确选项为A。6.在合成氨反应中，若其他条件不变，升高温度会导致（）A.平衡常数增大B.正反应速率加快C.氨的产率提高D.催化剂活性增强解析：合成氨为放热反应，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，氨产率降低；但正逆反应速率均加快，催化剂活性在高温下可能下降。正确选项为B。7.工业上用氨催化氧化制备硝酸，该反应的化学方程式是（）A.4NH₃+5O₂→4NO+6H₂OB.2NH₃+3O₂→2N₂+3H₂OC.2NH₃+O₂→N₂+3H₂OD.NH₃+O₂→NO+H₂O解析：氨催化氧化制备硝酸的反应方程式为4NH₃+5O₂→4NO+6H₂O。正确选项为A。8.下列关于工业制碱法的叙述错误的是（）A.氨碱法可循环利用CO₂和NH₃B.碳酸氢钠在饱和溶液中溶解度最小C.氯化铵可用作氮肥D.氨碱法的产品是纯碱和食盐解析：B项错误，碳酸氢钠在饱和食盐水中溶解度最小，这是索尔维法的关键原理。正确选项为B。9.在炼钢过程中，用氧气转炉炼钢的主要反应是（）A.Fe₂O₃+3CO→2Fe+3CO₂B.FeO+C→Fe+COC.2Fe+O₂→2FeOD.Fe₂O₃+3C→2Fe+3CO₂解析：氧气转炉炼钢利用氧气直接氧化铁矿石，主要反应为2Fe₂O₃+3O₂→4Fe+6CO₂。正确选项为C。10.下列工业过程中，不属于氧化还原反应的是（）A.硫铁矿焙烧制SO₂B.电解熔融氯化钠C.氢气还原氧化铜D.煤的干馏解析：煤干馏是物理变化，将煤隔绝空气加热分解，生成焦炭、煤气、煤焦油等，无化合价变化。正确选项为D。二、填空题（本大题共10小题，每空2分，共20分）1.工业上合成氨采用高温高压条件，主要原因是__________________________和__________________________。2.硫酸工业中，接触室中催化剂通常选用V₂O₅负载在__________________________上。3.电解饱和食盐水时，阴极发生的反应是__________________________。4.石油裂解的目的是获得__________________________和__________________________等化工原料。5.合成氨工业中，为了提高原料利用率，通常采用__________________________和__________________________技术。6.工业制碱法中，向氨盐水中通入CO₂时，析出产物的化学式是__________________________。7.炼钢过程中，转炉炼钢的主要氧化剂是__________________________。8.氢氧化钠工业制法之一是电解饱和食盐水，该过程的化学方程式为__________________________。9.石油化工的主要产品包括__________________________、__________________________和__________________________等。10.工业上用氨催化氧化制备硝酸，该反应的催化剂是__________________________。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.合成氨反应是可逆反应，因此理论上原料转化率可达100%。2.工业制硫酸中，沸腾炉的作用是将硫铁矿转化为SO₂。3.电解饱和食盐水时，阳极和阴极产物分别是氯气和氢气。4.石油分馏是物理变化，因此属于石油化工的范畴。5.合成氨工业中，升高温度可提高氨的产率。6.工业制碱法中，母液可循环利用制备氯化铵。7.炼钢过程中，转炉炼钢比平炉炼钢效率更高。8.氢氧化钠工业制法之一是电解熔融氯化钠。9.石油裂解的目的是获得轻质油。10.工业上用氨催化氧化制备硝酸，该反应是放热反应。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述合成氨工业中，采用高压条件的原因。2.解释工业制硫酸中，SO₂催化氧化的条件选择。3.说明电解饱和食盐水时，阳极和阴极的产物及反应。4.描述石油化工与石油分馏的区别。5.分析合成氨工业中，原料气N₂和H₂体积比的理论依据。6.解释工业制碱法中，向氨盐水中通入CO₂时析出产物的原理。7.说明炼钢过程中，转炉炼钢的主要特点。8.描述氢氧化钠工业制法之一——电解饱和食盐水的原理。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.某合成氨工厂，原料气N₂和H₂的体积比为1:3，反应温度为500℃，压强为30MPa，测得氨的产率为75%。试计算该条件下原料的转化率。2.某硫酸厂生产过程中，SO₂催化氧化反应的转化率为90%，试计算每生产1吨SO₃需要消耗多少吨SO₂（假设SO₂纯度为98%）。3.电解饱和食盐水时，阳极和阴极的电流分别为100A和120A，通电2小时，试计算生成的氯气和氢气的质量。4.石油裂解的目的是获得乙烯、丙烯等化工原料，试简述石油裂解的原理。5.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℃，压强为30MPa，测得氨的产率为75%。试分析提高氨产率的方法。6.工业制碱法中，向氨盐水中通入CO₂时，析出产物的化学式是NaHCO₃。试解释该过程的热力学原理。7.炼钢过程中，转炉炼钢的主要氧化剂是O₂。试说明转炉炼钢的工艺流程。8.氢氧化钠工业制法之一是电解饱和食盐水，该过程的化学方程式为2NaCl+2H₂O→2NaOH+H₂↑+Cl₂↑。试分析该过程的电化学原理。【标准答案及解析】一、单项选择题1.B2.A3.A4.D5.A6.B7.A8.B9.C10.D二、填空题1.提高反应速率；提高平衡产率2.α-Al₂O₃3.2H₂O+2e⁻→H₂↑+2OH⁻4.乙烯；丙烯5.原料气分离；循环利用6.NaHCO₃7.O₂8.2NaCl+2H₂O→2NaOH+H₂↑+Cl₂↑9.合成树脂；合成橡胶；合成纤维10.催化剂V₂O₅-Fe₂O₃三、判断题1.×22.√23.√24.×25.×26.√27.√28.√29.×30.×四、简答题1.高压可提高反应速率和平衡产率，但设备投资大。2.SO₂催化氧化为放热反应，低温有利于平衡，但速率慢，实际采用中等温度。3.阳极：2Cl⁻-2e⁻→Cl₂↑；阴极：2H₂O+2e⁻→H₂↑+2OH⁻。4.石油分馏是物理分离，石油化工是化学转化。5.根据反应方程式N₂+3H₂⇌2NH₃，体积比应为1:3。6.氨盐水呈碱性，CO₂溶解后形成碳酸氢钠，溶解度最小而析出。7.转炉炼钢效率高，可吹氧快速炼钢。8.电解饱和食盐水时，阴极生成NaOH，阳极生成Cl₂，总反应为2NaCl+2H₂O→2NaOH+H₂↑+Cl₂↑。五、应用题1.解：设原料气总量为100mol，则N₂为50mol，H₂为150mol。平衡时氨为75mol，即生成75molNH₃，消耗37.5molN₂，112.5molH₂。转化率：N₂为37.5/50=75%，H₂为112.5/150=75%。2.解：1吨SO₃为1000kg，相当于1000/80=12.5吨纯SO₂。实际消耗：12.5/0.98=12.75吨SO₂。3.解：阳极：2Cl⁻-2e⁻→Cl₂↑，1小时生成5gCl₂，2小时10g。阴