2025-2026年重庆市北师大版九年级化学第5课化学与工业习题集

2025-2026年重庆市北师大版九年级化学第5课化学与工业习题集一、单选题（总共10题，每题2分，共20分）1.在工业上制取硫酸的过程中，接触室中发生的主要反应是（）。A.2SO₂+O₂→2SO₃，该反应为放热、可逆反应，是工业制硫酸的核心步骤B.SO₃+H₂O→H₂SO₄，该反应在吸收塔中进行C.4FeS₂+11O₂→2Fe₂O₃+8SO₂，该反应为硫铁矿燃烧过程D.SO₂+H₂O→H₂SO₃，该反应为亚硫酸的生成过程2.下列关于合成氨工业的说法中，正确的是（）。A.合成氨的原料是空气和纯碱，在高温高压下进行B.合成氨的催化剂为氧化铁，主要作用是提供反应场所C.合成氨过程中，将氮气转化为氨气属于物理变化，无新物质生成D.合成氨工业中，通过分离液氨来提高氮气的转化率，该过程利用了氨气易液化的性质3.在工业上用侯氏制碱法制取纯碱的过程中，母液中主要存在的物质是（）。A.Na₂CO₃、NaHCO₃、NH₄Cl，其中NaHCO₃溶解度最小，会析出晶体B.Na₂CO₃、NH₄Cl、CaCl₂，其中CaCl₂为副产物，不参与后续反应C.NaOH、NH₃、CO₂，其中NaOH用于调节母液pH值D.NaCl、NH₃、CO₂，其中NaCl为原料，不参与反应4.在炼铁工业中，高炉炼铁的主要原料不包括（）。A.铁矿石（主要成分为Fe₂O₃或Fe₃O₄）、焦炭、石灰石B.空气、水蒸气，用于助燃和还原反应C.氧气、氮气，用于提高炉温D.石墨、碳化硅，用于制造高炉炉衬5.在石油化工中，裂解的目的是（）。A.将重质油转化为轻质油，如汽油、柴油等B.将饱和烃转化为不饱和烃，如乙烯、丙烯等C.将石油中的杂质去除，如硫、氮等D.将石油中的水分去除，提高油品纯度6.在化工厂中，采用水煤气变换反应（CO+H₂O→CO₂+H₂）的主要目的是（）。A.提高CO的转化率，为后续合成氨提供原料B.降低H₂O的浓度，提高反应速率C.增加水蒸气的分解率，提高H₂的产量D.去除CO中的杂质，提高CO纯度7.在工业上用电解熔融氯化钠制备金属钠的过程中，阳极发生的反应是（）。A.Na⁺+e⁻→Na，该反应为还原反应B.Cl⁻-e⁻→Cl₂，该反应为氧化反应C.O²⁻+2H⁺→H₂O，该反应为副反应D.Fe³⁺+3e⁻→Fe，该反应为还原反应8.在化工厂中，采用浮选法分离矿石的主要原理是（）。A.利用矿石与脉石密度的差异，通过重选分离B.利用矿石与脉石磁性的差异，通过磁选分离C.利用矿石与脉石表面性质的差异，通过浮选分离D.利用矿石与脉石溶解度的差异，通过溶解分离9.在工业上用氯碱工业制备烧碱的过程中，阳极发生的反应是（）。A.2OH⁻-2e⁻→H₂O+O₂↑，该反应为氧化反应B.2H⁺+2e⁻→H₂↑，该反应为还原反应C.Cl⁻-e⁻→Cl₂↑，该反应为氧化反应D.Na⁺+e⁻→Na，该反应为还原反应10.在化工厂中，采用膜分离技术的主要优点是（）。A.分离效率高，能耗低，操作简单B.适用于所有类型的物质分离C.分离成本高，设备复杂D.分离速度慢，效果差二、填空题（总共10题，每题2分，共20分）1.工业上用接触法生产硫酸的过程中，SO₂转化为SO₃的催化剂是______，该反应为______反应（填“放热”或“吸热”）。2.合成氨工业中，将氮气转化为氨气的过程中，反应温度控制在______℃左右，反应压强控制在______MPa左右，以提高氨的产率。3.侯氏制碱法制取纯碱的过程中，母液中主要存在的物质是______、______、______，其中______会析出晶体。4.高炉炼铁的过程中，石灰石的主要作用是______，生成的炉渣主要成分是______。5.石油化工中，裂解的目的是将重质油转化为______，如______、______等。6.水煤气变换反应（CO+H₂O→CO₂+H₂）的主要目的是______，该反应在______℃左右进行。7.电解熔融氯化钠制备金属钠的过程中，阳极发生的反应是______，阴极发生的反应是______。8.浮选法分离矿石的主要原理是利用矿石与脉石______的差异，通过______分离。9.氯碱工业制备烧碱的过程中，阳极发生的反应是______，阴极发生的反应是______。10.膜分离技术的主要优点是______、______、______。三、判断题（总共10题，每题2分，共20分）1.工业上用接触法生产硫酸的过程中，SO₂转化为SO₃的转化率很高，可达99%以上。（）2.合成氨工业中，将氮气转化为氨气的过程中，反应温度越高，氨的产率越高。（）3.侯氏制碱法制取纯碱的过程中，母液中主要存在的物质是Na₂CO₃、NaHCO₃、NH₄Cl，其中NaHCO₃溶解度最小，会析出晶体。（）4.高炉炼铁的过程中，焦炭的主要作用是提供热量和还原剂。（）5.石油化工中，裂解的目的是将饱和烃转化为不饱和烃，如乙烯、丙烯等。（）6.水煤气变换反应（CO+H₂O→CO₂+H₂）的主要目的是提高CO的转化率，为后续合成氨提供原料。（）7.电解熔融氯化钠制备金属钠的过程中，阳极发生的反应是Cl⁻-e⁻→Cl₂，该反应为氧化反应。（）8.浮选法分离矿石的主要原理是利用矿石与脉石密度的差异，通过重选分离。（）9.氯碱工业制备烧碱的过程中，阳极发生的反应是2H⁺+2e⁻→H₂↑，该反应为还原反应。（）10.膜分离技术的主要优点是分离效率高，能耗低，操作简单。（）四、简答题（总共4题，每题4分，共16分）1.简述工业上用接触法生产硫酸的原理和主要步骤。2.简述合成氨工业中，将氮气转化为氨气的过程中，如何提高氨的产率。3.简述侯氏制碱法制取纯碱的原理和主要步骤。4.简述高炉炼铁的原理和主要步骤。五、应用题（总共4题，每题6分，共24分）1.某化工厂用接触法生产硫酸，已知SO₂的转化率为90%，试计算每生产1吨硫酸需要消耗多少吨SO₂？（提示：SO₂的摩尔质量为64g/mol，H₂SO₄的摩尔质量为98g/mol）2.某合成氨厂采用两段式合成氨工艺，第一段反应温度为500℃，第二段反应温度为800℃，试分析不同温度对氨的产率的影响。3.某化工厂用侯氏制碱法制取纯碱，已知母液中主要存在的物质是Na₂CO₃、NaHCO₃、NH₄Cl，其中NaHCO₃溶解度最小，会析出晶体，试简述如何分离出NaHCO₃晶体。4.某高炉炼铁厂采用新型炼铁技术，已知焦炭的利用率提高到90%，试计算每生产1吨生铁需要消耗多少吨焦炭？（提示：生铁的摩尔质量为55.85g/mol，C的摩尔质量为12g/mol）【标准答案及解析】一、单选题1.A解析：工业上用接触法生产硫酸的过程中，接触室中发生的主要反应是2SO₂+O₂→2SO₃，该反应为放热、可逆反应，是工业制硫酸的核心步骤。2.D解析：合成氨的原料是氮气和氢气，在高温高压下进行；合成氨的催化剂为铁触媒，主要作用是提供反应场所；合成氨过程中，将氮气转化为氨气属于化学变化，有新物质生成；合成氨工业中，通过分离液氨来提高氮气的转化率，该过程利用了氨气易液化的性质。3.A解析：在工业上用侯氏制碱法制取纯碱的过程中，母液中主要存在的物质是Na₂CO₃、NaHCO₃、NH₄Cl，其中NaHCO₃溶解度最小，会析出晶体。4.D解析：在炼铁工业中，高炉炼铁的主要原料包括铁矿石（主要成分为Fe₂O₃或Fe₃O₄）、焦炭、石灰石；空气、水蒸气，用于助燃和还原反应；氧气、氮气，用于提高炉温；石墨、碳化硅，用于制造高炉炉衬。5.A解析：在石油化工中，裂解的目的是将重质油转化为轻质油，如汽油、柴油等。6.A解析：在化工厂中，采用水煤气变换反应（CO+H₂O→CO₂+H₂）的主要目的是提高CO的转化率，为后续合成氨提供原料。7.B解析：在工业上用电解熔融氯化钠制备金属钠的过程中，阳极发生的反应是Cl⁻-e⁻→Cl₂，该反应为氧化反应。8.C解析：在化工厂中，采用浮选法分离矿石的主要原理是利用矿石与脉石表面性质的差异，通过浮选分离。9.C解析：在工业上用氯碱工业制备烧碱的过程中，阳极发生的反应是Cl⁻-e⁻→Cl₂↑，该反应为氧化反应。10.A解析：在化工厂中，采用膜分离技术的主要优点是分离效率高，能耗低，操作简单。二、填空题1.V₂O₅，放热解析：工业上用接触法生产硫酸的过程中，SO₂转化为SO₃的催化剂是V₂O₅，该反应为放热反应。2.800，200解析：合成氨工业中，将氮气转化为氨气的过程中，反应温度控制在800℃左右，反应压强控制在200MPa左右，以提高氨的产率。3.Na₂CO₃，NaHCO₃，NH₄Cl，NaHCO₃解析：侯氏制碱法制取纯碱的过程中，母液中主要存在的物质是Na₂CO₃、NaHCO₃、NH₄Cl，其中NaHCO₃溶解度最小，会析出晶体。4.除去杂质，CaSiO₃解析：高炉炼铁的过程中，石灰石的主要作用是除去杂质，生成的炉渣主要成分是CaSiO₃。5.轻质油，汽油，柴油解析：石油化工中，裂解的目的是将重质油转化为轻质油，如汽油、柴油等。6.提高CO的转化率，为后续合成氨提供原料，300解析：水煤气变换反应（CO+H₂O→CO₂+H₂）的主要目的是提高CO的转化率，为后续合成氨提供原料，该反应在300℃左右进行。7.Cl⁻-e⁻→Cl₂，Na⁺+e⁻→Na解析：电解熔融氯化钠制备金属钠的过程中，阳极发生的反应是Cl⁻-e⁻→Cl₂，阴极发生的反应是Na⁺+e⁻→Na。8.表面性质，浮选解析：在化工厂中，采用浮选法分离矿石的主要原理是利用矿石与脉石表面性质的差异，通过浮选分离。9.Cl⁻-e⁻→Cl₂，2H⁺+2e⁻→H₂↑解析：氯碱工业制备烧碱的过程中，阳极发生的反应是Cl⁻-e⁻→Cl₂，阴极发生的反应是2H⁺+2e⁻→H₂↑。10.分离效率高，能耗低，操作简单解析：在化工厂中，采用膜分离技术的主要优点是分离效率高，能耗低，操作简单。三、判断题1.√解析：工业上用接触法生产硫酸的过程中，SO₂转化为SO₃的转化率很高，可达99%以上。2.×解析：合成氨工业中，将氮气转化为氨气的过程中，反应温度过高会导致氨的分解，因此反应温度不宜过高。3.√解析：侯氏制碱法制取纯碱的过程中，母液中主要存在的物质是Na₂CO₃、NaHCO₃、NH₄Cl，其中NaHCO₃溶解度最小，会析出晶体。4.√解析：高炉炼铁的过程中，焦炭的主要作用是提供热量和还原剂。5.×解析：石油化工中，裂解的目的是将饱和烃转化为不饱和烃，如乙烯、丙烯等。6.√解析：水煤气变换反应（CO+H₂O→CO₂+H₂）的主要目的是提高CO的转化率，为后续合成氨提供原料。7.√解析：电解熔融氯化钠制备金属钠的过程中，阳极发生的反应是Cl⁻-e⁻→Cl₂，该反应为氧化反应。8.×解析：浮选法分离矿石的主要原理是利用矿石与脉石表面性质的差异，通过浮选分离。9.×解析：氯碱工业制备烧碱的过程中，阳极发生的反应是Cl⁻-e⁻→Cl₂，该反应为氧化反应。10.√解析：在化工厂中，采用膜分离技术的主要优点是分离效率高，能耗低，操作简单。四、简答题1.工业上用接触法生产硫酸的原理和主要步骤：原理：利用SO₂在催化剂作用下与O₂反应生成SO₃，再与水反应生成H₂SO₄。主要步骤：（1）制取SO₂：硫磺或硫铁矿燃烧生成SO₂；（2）SO₂转化为SO₃：在接触室中，SO₂与O₂在V₂O₅催化剂作用下反应生成SO₃；（3）SO₃转化为H₂SO₄：SO₃与水反应生成H₂SO₄，或在浓硫酸中吸收SO₃生成发烟硫酸。2.合成氨工业中，将氮气转化为氨气的过程中，如何提高氨的产率：（1）提高反应温度：虽然高温有利于反应速率，但过高温度会导致氨的分解，因此反应温度不宜过高；（2）提高反应压强：高压有利于氨的生成，但过高压强会增加设备成本，因此反应压强不宜过高；（3）使用催化剂：铁触媒可以提供反应场所，提高反应速率；（4）及时分离液氨：通过分离液氨来提高氮气的转化率。3.侯氏制碱法制取纯碱的原理和主要步骤：原理：利用氨水和二氧化碳与氯化钠反应生成碳酸氢钠，再加热分解生成纯碱。主要步骤：（1）制取氨水：将氨气溶于水中；（2）制取碳酸氢钠：将氨水、二氧化碳通入饱和氯化钠溶液中，生成碳酸氢钠沉淀；（3）过滤：将碳酸氢钠沉淀过滤出来；（4）加热分解：将碳酸氢钠加热分解生成纯碱。4.高炉炼铁的原理和主要步骤：原理：利用焦炭作为燃料和还原剂，在高温下将铁矿石还原成生铁。主要步骤：（1）准备原料：铁矿石、焦炭、石灰石；（2）装入高炉：将原料从高炉顶部加入；（3）燃烧反应：焦炭燃烧生成CO和热量；（4）还原反应：CO将铁矿石还原成生铁；（5）生成炉渣：石灰石分解生成CaO，CaO与脉石反应生成炉渣；（6）排出生铁和炉渣：生铁从高炉底部排出，炉渣从高炉上部排出。五、应用题1.每生产1吨硫酸需要消耗多少吨SO₂？解：SO₂的摩尔质量为64g/mol，H₂SO₄的摩尔质量为98g/mol。根据化学方程式：2SO₂+O₂→2SO₃，2SO₃+H₂O→H₂SO₄，可知2molSO₂生成1molH₂SO₄。1吨H₂SO₄相当于1000kg，即1000000g。1molH₂SO₄相当于98g，所以1000000gH₂SO₄相当于1000000g/98g/mol≈10204.08molH₂SO₄。根据化学方程式，1molH₂SO₄需要2molSO₂，所以10204.08molH₂SO₄需要10204.08mol×2≈20408.16molSO₂。1molSO₂相当于64g，所以20408.16molSO₂相当于20408.16mol×64g/mol≈1305306.24g，即1305.31kg，即1.30531吨。答：每生产1吨硫酸需要消耗1.30531吨SO₂。2.不同温度对氨的产率的影响：第一段反应温