2025-2026年浙江省苏教版高二化学第10课化学工业基础练习题

2025-2026年浙江省苏教版高二化学第10课化学工业基础练习题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在工业制硫酸过程中，接触室中发生的主要反应是（）。A.2SO₂+O₂→2SO₃，该反应为放热、熵增反应B.SO₃+H₂O→H₂SO₄，该反应为吸热、熵减反应C.2SO₂+O₂→2SO₃，该反应为放热、熵减反应D.SO₂+H₂O→H₂SO₃，该反应为吸热、熵增反应解析：接触室中发生的是SO₂与O₂的催化氧化反应，化学方程式为2SO₂+O₂⇌2SO₃。该反应为放热反应（ΔH<0），但反应前后气体分子数减少（3→2），熵值降低（ΔS<0），属于熵减反应。选项A错误在于熵增描述错误；选项B为吸收塔反应，且为熵增反应；选项D为错误的反应方程式。正确答案为C。2.工业上用铝土矿制备氧化铝的主要方法是（）。A.碱石灰法，适用于高硅铝土矿B.氯化法，通过AlCl₃•6H₂O结晶分离C.烧碱法，通过NaOH溶解后酸化沉淀D.电解法，直接从铝土矿中电解提取解析：工业上主要采用拜耳法（碱石灰法）制备氧化铝，即用NaOH溶液溶解铝土矿中的Al₂O₃，过滤后用CO₂或酸中和得到Al(OH)₃沉淀，再高温灼烧得到Al₂O₃。氯化法适用于低硅铝土矿，电解法为氧化铝提纯过程。正确答案为C。3.合成氨工业中，为提高N₂转化率应采取的措施是（）。A.降低反应温度，提高压强B.升高反应温度，降低压强C.增大N₂浓度，移走NH₃D.增大H₂浓度，延长反应时间解析：合成氨反应N₂+3H₂⇌2NH₃为放热（ΔH<0）、体积缩小的反应。根据勒夏特列原理，应低温、高压、及时移走NH₃以平衡右移。选项A正确；选项B违背平衡移动原则；选项C移走NH₃正确但未提温度；选项D增大H₂虽有利但未提移走NH₃。正确答案为A。4.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.2Na⁺+2e⁻→2NaD.4OH⁻-4e⁻→O₂↑+2H₂O解析：电解饱和食盐水时，阳极发生氧化反应，氯离子失去电子生成氯气。阴极发生还原反应生成H₂和OH⁻。选项A正确；选项B为阴极反应；选项C钠在水中不放电；选项D为电解NaOH溶液时阳极反应。正确答案为A。5.工业上用石灰石制备生石灰的主要反应是（）。A.CaCO₃+2HCl→CaCl₂+H₂O+CO₂↑B.CaO+H₂O→Ca(OH)₂C.CaCO₃→CaO+CO₂↑D.CaSO₄+2H₂O→Ca(OH)₂+H₂SO₄解析：工业上高温煅烧石灰石制备生石灰，化学方程式为CaCO₃→CaO+CO₂↑。选项A为酸碱反应；选项B为生石灰与水反应；选项D为石膏分解反应。正确答案为C。6.合成氨原料气中N₂与H₂的最佳体积比是（）。A.1:3B.3:1C.1:2D.2:1解析：根据合成氨反应方程式N₂+3H₂⇌2NH₃，反应物体积比为1:3。工业上为提高原料利用率，实际配比略高于理论值（如1:2.8）。选项A最接近理论配比。正确答案为A。7.工业上用氨合成塔催化剂的是（）。A.氧化铁系B.氧化铝系C.氧化铜系D.氧化镍系解析：合成氨工业中常用Fe₂O₃作催化剂，通常以Al₂O₃为载体，并添加K₂O等助剂。其他选项中，CuO用于接触法制硫酸，Al₂O₃用于吸附剂，Ni用于水电解。正确答案为A。8.工业上用纯碱制备小苏打的主要方法是（）。A.索尔维法，通过氨碱法沉淀NaHCO₃B.侯氏制碱法，直接合成Na₂CO₃•10H₂OC.联合制碱法，改进索尔维法工艺D.电解法，通过NaCl溶液电解制取解析：工业上用索尔维法（氨碱法）制备小苏打，即向饱和NaCl溶液中通入NH₃和CO₂，生成NaHCO₃沉淀。侯氏制碱法为联合制碱法的改进。正确答案为A。9.工业上用硫酸制备接触法催化剂的是（）。A.氧化铁系B.氧化铝系C.氧化铜系D.氧化镍系解析：接触法制硫酸中，催化剂为V₂O₅-WO₃-Fe₂O₃复合氧化物，其中Fe₂O₃起主要作用。CuO用于接触法制硫酸的尾气处理。正确答案为A。10.工业上用氨制备硝酸的主要方法是（）。A.奥斯特瓦尔德法，通过氨催化氧化B.氯碱法，通过电解饱和食盐水C.硫酸法，通过SO₃与水反应D.电解法，通过氨水电解解析：工业上用奥斯特瓦尔德法制备硝酸，即氨催化氧化生成NO，再氧化为NO₂，最后NO₂与水反应生成HNO₃。正确答案为A。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.工业上用铝土矿制备氧化铝的拜耳法中，主要杂质为__________，可通过__________除去。参考答案：二氧化硅；碱浸后酸化沉淀解析：铝土矿中主要杂质为SiO₂，用NaOH溶液溶解Al₂O₃的同时不溶SiO₂，过滤后用CO₂或酸中和沉淀Al(OH)₃，SiO₂留在滤渣中。2.合成氨工业中，原料气中N₂与H₂的最佳体积比约为__________，该反应为__________反应。参考答案：1:3；可逆、放热、体积缩小解析：根据反应方程式N₂+3H₂⇌2NH₃，体积比为1:3。该反应为放热（ΔH<0）、熵减（ΔS<0）、体积缩小（3→2）的可逆反应。3.工业上用石灰石制备生石灰的化学方程式为__________，该反应为__________反应。参考答案：CaCO₃→CaO+CO₂↑；吸热、分解解析：高温煅烧石灰石为吸热分解反应，属于复分解反应类型。4.电解饱和食盐水工业中，阳极产物为__________，阴极产物为__________。参考答案：氯气（Cl₂）；氢气（H₂）解析：阳极2Cl⁻-2e⁻→Cl₂↑，阴极2H₂O+2e⁻→H₂↑+2OH⁻。5.工业上用氨制备硝酸的方法为__________法，该过程包括__________、__________、__________三个主要步骤。参考答案：奥斯特瓦尔德；氨催化氧化；NO氧化；NO₂吸收解析：包括4NH₃+5O₂→4NO+6H₂O（氧化炉），2NO+O₂→2NO₂（热交换器），3NO₂+H₂O→2HNO₃+NO（吸收塔）。6.工业上用硫酸制备接触法催化剂的主要成分是__________，该催化剂需在__________温度下使用。参考答案：氧化铁（Fe₂O₃）；400-500℃解析：实际催化剂为V₂O₅-WO₃-Fe₂O₃复合氧化物，工作温度400-500℃。7.工业上用纯碱制备小苏打的方法为__________法，该法的主要缺点是__________。参考答案：索尔维（氨碱）；产生大量氯化钙废料解析：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O→NaHCO₃↓+NH₄Cl，副产物CaCl₂难以利用。8.工业上用铝土矿制备氧化铝的碱石灰法中，主要反应为__________，该反应的平衡常数随__________增大而增大。参考答案：Al₂O₃+2NaOH+3H₂O→2Na[Al(OH)₄]；温度解析：NaOH溶解Al₂O₃为放热反应，升温平衡左移。9.工业上用氨合成塔催化剂的制备方法为__________法，该催化剂需添加__________助剂。参考答案：共沉淀；K₂O解析：Fe₂O₃载体上负载K₂O可提高活性。10.工业上用硫酸制备接触法中，SO₂转化率随__________升高而提高。参考答案：温度解析：该反应为放热反应，低温有利于平衡右移，但实际工业中需兼顾反应速率，通常控制在400-500℃。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.工业上用铝土矿制备氧化铝的碱石灰法适用于高硅铝土矿。（×）解析：碱石灰法适用于高铝低硅铝土矿，高硅时需用酸法。2.合成氨工业中，原料气中N₂与H₂的最佳体积比是1:1。（×）解析：理论配比为1:3，实际为1:2.8。3.电解饱和食盐水工业中，阳极产物为氢气。（×）解析：阳极产物为氯气，阴极产物为氢气。4.工业上用硫酸制备接触法催化剂的制备方法为共沉淀法。（√）解析：常用共沉淀法制备Fe₂O₃基催化剂。5.工业上用纯碱制备小苏打的方法为侯氏制碱法。（×）解析：侯氏制碱法为联合制碱法，小苏打制备用氨碱法。6.工业上用氨制备硝酸的方法为奥斯特瓦尔德法。（√）解析：工业上唯一方法为奥斯特瓦尔德法。7.工业上用石灰石制备生石灰的化学方程式为CaCO₃+2HCl→CaCl₂+H₂O+CO₂↑。（×）解析：应为高温分解反应CaCO₃→CaO+CO₂↑。8.工业上用硫酸制备接触法催化剂的主要成分是氧化铝。（×）解析：主要成分为氧化铁，氧化铝为载体。9.工业上用氨合成塔催化剂的制备方法为电解法。（×）解析：常用共沉淀法，电解法用于制备金属。10.工业上用硫酸制备接触法中，SO₂转化率随压强升高而提高。（√）解析：该反应为体积缩小反应，加压有利于平衡右移。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述工业上用铝土矿制备氧化铝的碱石灰法的主要步骤。答：（1）用NaOH溶液浸出铝土矿，Al₂O₃溶解而SiO₂不溶；（2）过滤除去SiO₂；（3）向滤液中通入CO₂，沉淀出Al(OH)₃；（4）过滤、洗涤Al(OH)₃；（5）高温灼烧Al(OH)₃，得到Al₂O₃。2.简述合成氨工业中提高N₂转化率的主要措施。答：（1）低温、高压；（2）及时移走NH₃；（3）催化剂优化；（4）原料气配比合理。3.简述工业上用硫酸制备接触法催化剂的制备方法。答：（1）将Fe₂(SO₄)₃溶液与氨水反应，生成Fe(OH)₃沉淀；（2）过滤、洗涤Fe(OH)₃；（3）在空气中高温灼烧Fe(OH)₃，得到Fe₂O₃；（4）将Fe₂O₃负载于Al₂O₃载体上，并添加K₂O助剂。4.简述工业上用纯碱制备小苏打的方法。答：（1）向饱和NaCl溶液中通入NH₃；（2）再通入CO₂；（3）析出NaHCO₃沉淀；（4）过滤、洗涤、干燥NaHCO₃。5.简述工业上用氨制备硝酸的方法的主要步骤。答：（1）氨催化氧化生成NO；（2）NO氧化为NO₂；（3）NO₂与水反应生成HNO₃；（4）循环利用未反应的NO。6.简述工业上用石灰石制备生石灰的工艺流程。答：（1）将石灰石破碎、筛分；（2）送入高温窑炉煅烧；（3）冷却、包装生石灰（CaO）。7.简述工业上用硫酸制备接触法中SO₂转化率的计算方法。答：（1）根据反应方程式2SO₂+O₂⇌2SO₃；（2）利用平衡常数Kp或反应进度计算转化率；（3）实际转化率通常为80%-90%。8.简述工业上用氨合成塔催化剂的活化方法。答：（1）还原Fe₂O₃为FeO；（2）与V₂O₅、WO₃等活性组分结合；（3）在高温下进行预反应，提高活性。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.某工厂用铝土矿制备氧化铝，原料含Al₂O₃60%，SiO₂15%，CaO5%，MgO2%，其他杂质10%。试简述碱石灰法提纯Al₂O₃的工艺流程。答：（1）用NaOH溶液浸出Al₂O₃，SiO₂不溶；（2）过滤除去SiO₂；（3）向滤液中通入CO₂，沉淀出Al(OH)₃；（4）过滤、洗涤Al(OH)₃；（5）高温灼烧Al(OH)₃，得到Al₂O₃。2.某工厂合成氨原料气中N₂与H₂体积比为1:2.5，反应温度500℃，压强30MPa，试计算该条件下的SO₂转化率（假设平衡常数为0.8）。答：（1）平衡方程式：N₂+3H₂⇌2NH₃；（2）设起始N₂为1mol，H₂为2.5mol，平衡转化xmol；（3）平衡浓度：N₂=1-x，H₂=2.5-3x，NH₃=2x；（4）Kp=(2x/4)²/(1-x)(2.5-3x)³=0.8；（5）解得x≈0.45，转化率45%。3.某工厂电解饱和食盐水，电流效率为95%，试计算每小时生产1吨Cl₂需要多少kWh电能？答：（1）1吨Cl₂=1000kg/71mol≈14.08mol；（2）转移电子=14.08mol×2×F≈1.12×10⁶C；（3）所需电量=1.12×10⁶C/0.95≈1.18×10⁶C；（4）功率=1.18×10⁶C×1kWh/3600s≈327kWh。4.某工厂用石灰石制备生石灰，原料CaCO₃纯度为90%，试计算生产1吨CaO需要多少吨原料？答：（1）CaCO₃摩尔质量=100g/mol，CaO=56g/mol；（2）1吨CaO=1000kg/56mol≈17.86mol；（3）实际需要CaCO₃=17.86mol/0.9≈19.8mol≈1.98吨；（4）考虑损耗，实际约2.1吨。5.某工厂用氨制备硝酸，原料气中NH₃浓度为15%，试计算每小时生产1吨HNO₃需要多少标准立方米NH₃？答：（1）1吨HNO₃=1000kg/63mol≈15.87mol；（2）NH₃转化率按98%计算，需15.87mol/0.98≈16.2mol；（3）标准状态NH₃体积=16.2mol×22.4L/mol≈363L=0.363m³；（4）实际需要0.363m³/0.15≈2.4m³/min。6.某工厂用硫酸制备接触法，SO₂转化率为85%，试计算每处理1吨SO₂可生成多少吨SO₃？答：（1）SO₂摩尔质量=64g/mol，SO₃=80g/mol；（2）1吨SO₂=1000kg/64mol≈15.63mol；（3）生成SO₃=15.63mol×0.85≈13.3mol；（4）实际生成SO₃=13.3mol×80g/mol≈1.06吨。7.某工厂用纯碱制备小苏打，原料纯度为98%，试计算生产1吨NaHCO₃需要多少吨原料？答：（1）Na₂CO₃摩尔质量=106g/mol，NaHCO₃=84g/mol；（2）1吨NaHCO₃=1000kg/84mol≈11.9mol；（3）实际需要Na₂CO₃=11.9mol/0.98≈12.2mol≈1.28吨；（4）考虑损耗，实际约1.3吨。【标准答案及解析】一、单项选择题1.C2.C3.A4.A5.C6.A7.A8.A9.A10.A二、填空题1.二氧化硅；碱浸后酸化沉淀2.1:3；可逆、放热、体积缩小3.CaCO₃→CaO+CO₂↑；吸热、分解4.氯气（Cl₂）；氢气（H₂）5.奥斯特瓦尔德；氨催化氧化；NO氧化；NO₂吸收6.氧化铁（Fe₂O₃）；400-500℃7.索尔维（氨碱）；产生大量氯化钙废