2026年人教版高三化学第11章化学工业练习题

2026年人教版高三化学第11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.下列关于合成氨工业的叙述中，正确的是（）A.在合成氨反应中，升高温度能提高氮气的转化率，因此实际生产中应尽可能升高温度B.合成氨工业中，采用催化剂的主要目的是提高反应速率，缩短达到平衡的时间C.合成氨反应是放热反应，因此实际生产中应尽可能降低温度以平衡移动原理提高产率D.合成氨工业中，分离氨气的方法主要是利用氨气与氮气、氢气的沸点差异进行精馏参考答案：B解析：合成氨反应（N₂+3H₂⇌2NH₃）是放热、体积缩小的可逆反应。实际生产中，升高温度虽然能提高反应速率，但平衡逆向移动导致氨的产率降低，因此需在适宜温度（约500℃）下平衡速率与产率兼顾。催化剂（如Fe-K-Al₂O₃）的作用是加快正逆反应速率，缩短达到平衡的时间，但不改变平衡状态。分离氨气主要利用其沸点（-33℃）远低于氮气（-196℃）和氢气（-253℃）的性质进行精馏。故B正确。2.下列工业制碱方法中，不属于侯氏制碱法改进之处的是（）A.将氨碱法中产生的母液与合成氨厂放出的氨气、二氧化碳反应，提高了食盐利用率B.侯氏制碱法通过循环利用母液中的氯化铵，减少了副产物氯化钙的生成C.侯氏制碱法将氨碱法中生成的碳酸氢钠和氯化铵分离，提高了纯碱的产率D.侯氏制碱法通过调整原料配比，使氯化铵在母液中积累，最终转化为碳酸氢铵沉淀参考答案：D解析：侯氏制碱法（联合制碱法）的核心改进在于将氨碱法母液与合成氨厂的氨气和二氧化碳反应，生成碳酸氢钠沉淀，同时使母液中的氯化铵转化为氯化钠，提高了食盐利用率（A正确）。通过循环利用母液中的氯化铵，减少了副产物氯化钙的生成（B正确）。侯氏法通过母液处理使碳酸氢钠和氯化铵分离，提高了纯碱产率（C正确）。而氨碱法中氯化铵的转化是通过与石灰乳反应生成氨气循环利用，侯氏法并未直接转化为碳酸氢铵沉淀，故D错误。3.下列关于石油化工产品的叙述中，错误的是（）A.石油裂解的目的是获得乙烯、丙烯等化工原料，其产物分布与原料的碳链长度有关B.石油裂化的目的是提高汽油的产量和质量，主要采用催化裂化技术C.石油分馏是根据各组分沸点不同进行分离的过程，其中重油主要用作燃料D.石油化工产品中，聚乙烯和聚氯乙烯均属于热塑性塑料，但聚氯乙烯的耐热性优于聚乙烯参考答案：D解析：石油裂解（高温裂解）主要目的是获得乙烯、丙烯等基础化工原料，产物分布与原料碳链长度相关（如长链烷烃裂解产生更多小分子烯烃）（A正确）。石油裂化（如催化裂化）主要目的是提高汽油产率和辛烷值，而非裂解（B正确）。石油分馏利用各组分沸点差异分离，重油（如催化裂化油浆）主要用作燃料或原料（C正确）。聚乙烯（PE）和聚氯乙烯（PVC）均属热塑性塑料，但PVC因含有极性氯原子，结晶度更高，耐热性（约70℃）优于PE（约100℃），故D错误。4.下列关于硫酸工业的叙述中，正确的是（）A.硫铁矿在沸腾炉中燃烧时，主要目的是将FeS₂氧化为SO₂，同时生成大量热量B.接触室中采用V₂O₅催化剂将SO₂氧化为SO₃，该反应是放热且体积缩小的可逆反应C.硫酸工业中，吸收塔采用98.3%的浓硫酸吸收SO₃，以防止酸雾生成和设备腐蚀D.硫酸工业尾气处理中，常用石灰石-石膏法吸收SO₂，该方法的优点是产物石膏可综合利用参考答案：D解析：硫铁矿（FeS₂）在沸腾炉中高温氧化生成SO₂和Fe₂O₃，同时释放热量（A正确）。接触室中V₂O₅催化剂将SO₂氧化为SO₃（2SO₂+O₂⇌2SO₃），该反应是放热、体积缩小且正向进行的可逆反应（B错误，应为正向移动）。吸收塔中SO₃用浓硫酸吸收生成发烟硫酸，而非98.3%浓硫酸，因后者溶解SO₃会放热导致酸雾（C错误）。石灰石-石膏法（CaCO₃+SO₂→CaSO₃+CO₂；2CaSO₃+O₂→2CaSO₄）是SO₂常用处理方法，产物石膏（CaSO₄•2H₂O）可制水泥或石膏板（D正确）。5.下列关于氯碱工业的叙述中，错误的是（）A.电解饱和食盐水时，阳极发生氧化反应，生成氯气B.电解饱和食盐水时，阴极附近溶液呈碱性，主要原因是生成了NaOHC.氯碱工业中，氯气可用于制备漂白粉，其反应为Cl₂+Ca(OH)₂→Ca(ClO)₂+CaCl₂+H₂OD.氯碱工业中，阳极材料通常选用石墨或钛合金，因氯气具有强氧化性参考答案：C解析：电解饱和食盐水时，阳极氯离子失电子生成氯气（2Cl⁻-2e⁻→Cl₂），阴极氢离子得电子生成氢气（2H⁺+2e⁻→H₂），阴极附近OH⁻浓度升高使溶液呈碱性（A、B正确）。氯气与石灰乳反应制备漂白粉（Ca(ClO)₂），但工业上常用石灰乳吸收氯气，而非氢氧化钙（C错误，应为Ca(OH)₂悬浊液）。阳极材料需耐氯气腐蚀，石墨（碳）和钛合金（表面形成致密氧化膜）是常用材料（D正确）。6.下列关于工业制碱过程的叙述中，正确的是（）A.氨碱法中，向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳，主要目的是提高NaCl的溶解度B.氨碱法中，生成的碳酸氢钠不溶于水，因此直接沉淀析出C.氨碱法中，母液中主要含有氯化铵和氯化钙，可通过加入石灰乳回收氨气D.氨碱法与侯氏制碱法相比，氨碱法食盐利用率更高参考答案：C解析：氨碱法中，通入氨气使食盐水呈碱性（NH₃+H₂O⇌NH₄⁺+OH⁻），提高CO₂溶解度并促进碳酸氢钠沉淀（B错误，NaHCO₃微溶于水，需控制条件沉淀）。母液主要含NH₄Cl和CaCl₂，加入石灰乳（Ca(OH)₂）后，CaCl₂转化为CaCO₃沉淀，同时生成氨气循环利用（C正确）。氨碱法食盐利用率约70%，侯氏法可达90%以上（D错误）。7.下列关于合成氨原料气的叙述中，错误的是（）A.工业上常用水煤气（CO+H₂O）反应制备氢气，该反应是放热且体积缩小的可逆反应B.水煤气变换反应（CO+H₂O⇌CO₂+H₂）的目的是提高氢气产率C.合成氨原料气中，氢气与氮气的体积比约为3:1，这是根据反应方程式配比计算得出D.合成氨原料气中，CO含量过高会导致催化剂中毒，因此需用CuO脱除CO参考答案：A解析：水煤气反应（C+H₂O→CO+H₂）是吸热、体积增大的可逆反应（A错误）。水煤气变换反应（CO+H₂O⇌CO₂+H₂）将CO转化为高价值的H₂，提高氢气产率（B正确）。合成氨反应方程式为N₂+3H₂⇌2NH₃，原料气中H₂与N₂体积比约为3:1（C正确）。CO会中毒合成氨催化剂（Fe系），需用CuO高温氧化为CO₂（CO+CuO→CO₂+Cu）脱除（D正确）。8.下列关于石油炼制的叙述中，错误的是（）A.石油分馏是根据各组分沸点不同进行分离的过程，其中汽油的沸点范围约为30℃-200℃B.催化裂化是石油炼制的重要工艺，其主要目的是将重油裂解为轻质油，同时生成烯烃C.石油裂解的主要目的是获得乙烯、丙烯等化工原料，其产物分布与原料的碳链长度有关D.石油炼制中，重整工艺的主要目的是提高汽油的辛烷值，同时生成芳香烃参考答案：A解析：石油分馏中，汽油沸点范围约为70℃-200℃（A错误，题干数值不准确）。催化裂化将重油裂解为汽油、柴油等轻质油，同时生成烯烃（B正确）。石油裂解（高温裂解）主要目的是获得乙烯、丙烯等基础化工原料，产物分布与原料碳链长度相关（C正确）。重整工艺通过脱氢反应提高汽油辛烷值，同时生成芳香烃（D正确）。9.下列关于硫酸工业尾气处理的叙述中，正确的是（）A.硫酸工业尾气中SO₂含量通常较高，可直接排放至大气B.石灰石-石膏法处理SO₂的主要原理是SO₂与CaCO₃反应生成CaSO₃沉淀C.湿法烟气脱硫中，常用氨水吸收SO₂，该方法的优点是产物硫酸铵可作化肥D.硫酸工业尾气处理中，常用活性炭吸附SO₂，该方法适用于低浓度SO₂处理参考答案：C解析：硫酸工业尾气中SO₂需处理后排放，直接排放会污染环境（A错误）。石灰石-石膏法主要原理是SO₂与CaCO₃反应生成CaSO₃，再氧化为CaSO₄（B错误，未完全反应）。氨水吸收SO₂生成亚硫酸铵，可氧化为硫酸铵（(NH₄)₂SO₄）作化肥（C正确）。活性炭吸附适用于低浓度SO₂处理，但效率较低（D正确）。10.下列关于工业制碱过程的叙述中，正确的是（）A.侯氏制碱法中，母液与合成氨厂放出的氨气、二氧化碳反应，主要目的是提高食盐利用率B.氨碱法中，生成的碳酸氢钠不溶于水，因此直接沉淀析出C.氨碱法与侯氏制碱法相比，氨碱法食盐利用率更高D.氨碱法中，母液中主要含有氯化铵和氯化钙，可通过加入石灰乳回收氨气参考答案：A解析：侯氏制碱法通过母液与合成氨厂氨气、CO₂反应，使氯化铵转化为氯化钠，提高食盐利用率（A正确）。氨碱法中NaHCO₃微溶于水，需控制条件沉淀（B错误）。氨碱法食盐利用率约70%，侯氏法可达90%以上（C错误）。母液处理回收氨气是氨碱法特点（D正确）。二、填空题（本大题共10小题，每空2分，共20分）1.合成氨工业中，采用催化剂的主要目的是__________，实际生产中适宜的反应温度约为__________℃。参考答案：提高反应速率，缩短达到平衡的时间；500℃2.石油裂解的目的是获得__________、__________等化工原料，其产物分布与原料的__________有关。参考答案：乙烯；丙烯；碳链长度3.硫酸工业中，沸腾炉中硫铁矿燃烧的主要化学方程式为__________，接触室中氧化SO₂的催化剂是__________。参考答案：4FeS₂+11O₂→2Fe₂O₃+8SO₂；V₂O₅4.氯碱工业中，电解饱和食盐水时，阳极发生的电极反应式为__________，阴极附近溶液呈碱性的原因是__________。参考答案：2Cl⁻-2e⁻→Cl₂；阴极附近生成OH⁻5.氨碱法中，向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳，主要目的是__________，生成的碳酸氢钠沉淀的化学式为__________。参考答案：使食盐水呈碱性；NaHCO₃6.合成氨原料气中，水煤气变换反应的化学方程式为__________，该反应的目的是__________。参考答案：CO+H₂O⇌CO₂+H₂；提高氢气产率7.石油炼制中，催化裂化的目的是__________，其主要产物包括__________和__________。参考答案：将重油裂解为轻质油；汽油；烯烃8.硫酸工业尾气处理中，石灰石-石膏法的化学方程式为__________，该方法的优点是__________。参考答案：CaCO₃+SO₂→CaSO₃+CO₂；产物石膏可综合利用9.氯碱工业中，氯气与石灰乳反应制备漂白粉的化学方程式为__________，该反应的产物包括__________、__________和__________。参考答案：2Cl₂+2Ca(OH)₂→Ca(ClO)₂+CaCl₂+2H₂O；次氯酸钙；氯化钙；水10.工业制碱过程中，侯氏制碱法相比氨碱法的优点是__________。参考答案：食盐利用率更高三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.合成氨反应是放热反应，因此实际生产中应尽可能降低温度以提高产率。（×）解析：合成氨反应放热，但低温下平衡速率慢，实际生产在500℃左右平衡速率与产率兼顾。2.石油分馏是根据各组分沸点不同进行分离的过程，其中柴油的沸点范围约为200℃-350℃。（√）解析：石油分馏按沸点分离，柴油沸点范围约200℃-350℃。3.硫酸工业中，接触室中采用V₂O₅催化剂将SO₂氧化为SO₃，该反应是放热且体积缩小的可逆反应。（√）解析：2SO₂+O₂⇌2SO₃是放热、体积缩小且正向进行的可逆反应。4.氯碱工业中，电解饱和食盐水时，阳极发生还原反应，生成氯气。（×）解析：阳极氯离子失电子生成氯气，属氧化反应。5.氨碱法中，生成的碳酸氢钠不溶于水，因此直接沉淀析出。（×）解析：NaHCO₃微溶于水，需控制条件沉淀。6.合成氨原料气中，氢气与氮气的体积比约为1:3，这是根据反应方程式配比计算得出。（×）解析：原料气中H₂与N₂体积比约为3:1。7.石油裂解的主要目的是获得乙烯、丙烯等化工原料，其产物分布与原料的碳链长度有关。（√）解析：石油裂解（高温裂解）主要目的为获得乙烯、丙烯等基础化工原料，产物分布与原料碳链长度相关。8.硫酸工业尾气处理中，常用活性炭吸附SO₂，该方法适用于低浓度SO₂处理。（√）解析：活性炭吸附适用于低浓度SO₂处理，但效率较低。9.氯碱工业中，氯气与石灰乳反应制备漂白粉，该反应为放热反应。（√）解析：Cl₂与Ca(OH)₂反应放热。10.工业制碱过程中，侯氏制碱法相比氨碱法，母液循环利用率更高。（√）解析：侯氏法通过母液处理使氯化铵转化为氯化钠，循环利用率更高。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，选择500℃左右作为适宜反应温度的原因。解析：合成氨反应放热，低温下平衡速率慢，高温下平衡移动逆向，实际生产在500℃左右平衡速率与产率兼顾。2.简述石油裂化的目的和主要产物。解析：石油裂化的目的是提高汽油产率和辛烷值，主要产物包括汽油、烯烃（乙烯、丙烯）、裂化气等。3.简述硫酸工业中，接触室中采用V₂O₅催化剂的原因。解析：V₂O₅能显著提高SO₂氧化速率，缩短达到平衡的时间，且耐高温、不易中毒。4.简述氯碱工业中，电解饱和食盐水时，阴极附近溶液呈碱性的原因。解析：阴极氢离子得电子生成氢气，OH⁻浓度升高使溶液呈碱性。5.简述氨碱法中，母液循环利用的原理。解析：母液中氯化铵与石灰乳反应生成氨气，氨气循环用于制备碳酸氢钠。6.简述石油分馏的原理和主要产品。解析：石油分馏利用各组分沸点差异进行分离，主要产品包括汽油、煤油、柴油、重油等。7.简述硫酸工业尾气处理中，石灰石-石膏法的优点。解析：SO₂与CaCO₃反应生成CaSO₃，再氧化为CaSO₄（石膏），石膏可综合利用，且处理效率高。8.简述侯氏制碱法相比氨碱法的优点。解析：侯氏法通过母液与合成氨厂氨气、CO₂反应，使氯化铵转化为氯化钠，提高了食盐利用率（约90%vs70%）。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.某合成氨厂原料气中N₂与H₂的体积比为1:2.8，若反应转化率为80%，计算每1000m³原料气能生成多少m³NH₃（标准状况下）。解析：反应方程式N₂+3H₂⇌2NH₃，原料气中N₂与H₂体积比1:2.8，实际N₂转化率80%。计算步骤：-N₂理论用量：1000m³×1/(1+2.8)=257m³-实际生成NH₃：257m³×80%×2/1=411.2m³（标准状况下）2.某石油炼厂年处理原油100万吨，若催化裂化率为60%，计算每年可生产多少万吨汽油（假设汽油产率为催化裂化的40%）。解析：催化裂化率60%，汽油产率40%。计算步骤：-催化裂化汽油产量：100万吨×60%×40%=24万吨3.某硫酸厂年处理硫铁矿100万吨，若硫铁矿中硫含量为45%，计算每年可生产多少万吨98%浓硫酸（假设SO₂转化率为95%，SO₂转化为SO₃的转化率为98%）。解析：硫铁矿中硫含量45%，SO₂转化率95%，SO₃转化率98%。计算步骤：-年产生SO₂：100万吨×45%×100%=45万吨-实际生成SO₃：45万吨×95%×98%=41.915万吨-98%浓硫酸产量：41.915万吨/98%=42.8万吨4.某氯碱厂年生产烧碱10万吨，若电解饱和食盐水时，电流效率为95%，计算每年需消耗多少吨食盐（假设食盐中NaCl含量为99%）。解析：电解烧碱10万吨，电流效率95%，食盐中NaCl含量99%。计算步骤：-电解NaOH需要电子：10万吨×40g/mol/1mol=4×10⁶kg-理论消耗NaCl：4×10⁶kg/2=2×10⁶kg-实际消耗NaCl：2×10⁶kg/95%=2.105×10⁶kg-消耗食盐：2.105×10⁶kg/99%=2.12万吨5.某氨碱厂年处理食盐20万吨，若氨碱法食盐利用率70%，计算每年可生产多少万吨纯碱（假设纯碱产率为80%）。解析：氨碱法食盐利用率70%，纯碱产率80%。计算步骤：-理论消耗NaCl：20万吨/70%=28.57万吨-实际生产纯碱：28.57万吨×80%=22.86万吨6.某石油裂解装置年处理重油10万吨，若裂解温度为750℃，计算每年可生产多少万吨乙烯（假设乙烯产率为裂解油的10%）。解析：裂解油中乙烯产率10%。计算步骤：-裂解油产量：10万吨×10%=1万吨7.某硫酸厂尾气中SO₂浓度为0.5%，若采用石灰石-石膏法处理，计算处理100m³尾气需要多少吨石灰石（假设SO₂转化率为95%，石灰石中CaCO₃含量90%）。解析：SO₂浓度0.5%，转化率95%，石灰石中CaCO₃含量90%。计算步骤：-尾气中SO₂质量：100m³×1.225kg/m³×0.5%=0.6125kg-实际消耗SO₂：0.6125kg/95%=0.6442kg-需要CaCO₃：0.6442kg×100/44=1.46kg-需要石灰石：1.46kg/90%=1.62kg【标准答案及解析】一、单项选择题1.B2.C3.D4.B5.A6.C7.A8.A9.A10.A二、填空题1.