知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

3．氨气、尿素[CO（NH₂）₂]、Na₂CO₃均是重要的化工原料和产品，如图是某化工厂联合生成氨气、尿素[CO（NH₂）₂]、纯碱的部分工艺流程图．

（1）原料气进入压缩机前需要进行净化处理，其目的是 ______ ．制备氨合成塔的材料 ______ （填“能”或“不能”）使用普通的碳素钢．
（2）N₂、H₂混合气体经压缩后再送入氨合成塔，优点是 ______ ．某整个生产中循环使用某些原料可提高生产效益，能循环利用的物质是 ______ ．
（3）请按要求填写下列空白．
①沉淀池中的离子方程式： ______ ．
②生产尿素的化学方程式： ______ ．
（4）在较低温度下，可从沉淀池的溶液中分离出一种副产品由此可推断，低温下NH₄C1的溶解度很可能 ______ （填“小于”或“大于”）NaCL．NH₄C1是一种氮肥，但长期施用易使土壤酸化，用离子方程式表示其原因 ______ ．
（5）以焦炭、水为原料制备H₂ （碳转化为CO₂，则1000g纯度为a%（（杂质不与水反应）焦炭最多可制备 ______ g尿素（已知合成氨时h₂的利用率为b%、合成尿素时NH₃的利用率为c%）

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4．
氮及其化合物在生产、生活中有着重要的作用\(\rm{.}\)题中相关的实验装置如图\(\rm{1}\)：

\(\rm{(1)}\)实验室利用图\(\rm{1}\)中的\(\rm{c}\)装置制取氨气的反应方程式为： ______ ．
\(\rm{(2)}\)实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如图\(\rm{2}\)
已知实验室可用饱和亚硝酸钠\(\rm{(NaNO_{2})}\)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气．
\(\rm{①}\)从上图中选择制取气体的合适装置 \(\rm{(}\)填代号\(\rm{)}\)氮气 ______ 、氢气 ______ ．
\(\rm{②}\)氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有 ______ 、 ______ ．
\(\rm{③}\)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨， ______ \(\rm{(}\)填“会”或“不会”\(\rm{)}\)发生倒吸，原因是 ______ ．
\(\rm{④}\)用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是 ______ ，锥形瓶中还可观察到的现象是 ______ ．
\(\rm{⑤}\)写出乙装置中氨氧化的化学方程式： ______ ．
\(\rm{(3)}\)一定条件下，\(\rm{N_{2}O}\)和\(\rm{CO}\)的混合气体在点燃条件恰好完全反应，生成的\(\rm{3}\)种产物均为大气组成气体，并测得反应后气体的密度是反应前气体密度的 \(\rm{ \dfrac {6}{7}}\)倍\(\rm{.}\)请写出该反应的化学方程式 ______ ．

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5．

下列关于化工生产原理的叙述中，符合当前工业生产实际的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．氯碱工业中，氢氧化钠在电解槽的阳极区产生

B．硫酸工业中，二氧化硫催化氧化使用催化剂，可增加二氧化硫的转化率

C．合成氨工业中，利用氨易液化，分离出\(\rm{N_{2}}\)、\(\rm{H_{2}}\)循环使用，可提高氨的产率

D．接触法制硫酸中三氧化硫用水吸收制成浓硫酸

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6．
工业合成氨是利用氮气和氢气在一定条件下反应生成的\(\rm{.}\)氨是重要的工业原料\(\rm{.}\)请回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)氮元素在周期表中的位置是 ______ ；氮原子结构示意图为 ______ ；
\(\rm{(2)}\)写出氨分子的电子式 ______ ；指出分子中化学键是 ______ \(\rm{(}\)填\(\rm{‘}\)离子键\(\rm{’}\)或\(\rm{‘}\)共价键\(\rm{’)}\)．
\(\rm{(3)}\)写成合成氨的化学方程式： ______ ；该反应是放热反应，则相同条件下“\(\rm{1molN_{2}}\)和\(\rm{3molH_{2}}\)”的能量与“\(\rm{2molNH_{3}}\)”的能量较高的是 ______ ．

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7．
以半水煤气--“\(\rm{CO}\)、\(\rm{H_{2}}\)、\(\rm{N_{2}}\)”的混合物为原料气，经下列过程合成\(\rm{NH_{3}}\)．

\(\rm{(1)}\)过程Ⅰ，将\(\rm{CO}\)转换为\(\rm{CO_{2}}\)．
已知：\(\rm{2CO(g)+O_{2}(g)⇌2CO_{2}(g)\triangle H_{1}=-566.0kJ/mol}\)
\(\rm{2H_{2}(g)+O_{2}(g)⇌2H_{2}O(l)\triangle H_{2}=-571.6kJ/mol}\)
\(\rm{H_{2}O(l)⇌H_{2}O(g)\triangle H_{3}=+44.0kJ/mol}\)
\(\rm{①CO}\)与\(\rm{H_{2}O(g)}\)反应生成\(\rm{CO_{2}}\)、\(\rm{H_{2}}\)的热化学方程式是 ______ ．
\(\rm{②}\)同时提高\(\rm{CO}\)的转化率和反应速率，采取的措施是 ______ ．
\(\rm{(2)}\)过程Ⅱ、用化学方程式说明\(\rm{K_{2}CO_{3}}\)的作用 ______ ．
\(\rm{(3)}\)过程Ⅲ，\(\rm{10.13MPa}\)下，平衡时混合气中\(\rm{NH_{3}}\)的百分含量与温度的关系如下表：

温度\(\rm{/℃}\) \(\rm{360}\) \(\rm{400}\) \(\rm{460}\)

百分含量\(\rm{(\%)}\) \(\rm{35.1}\) \(\rm{25.4}\) \(\rm{15}\)

若温度从\(\rm{460℃}\)上升到\(\rm{600℃}\)，重新达到平衡，判断下列表格中各物理量的变化 ______ \(\rm{(}\)选填“增大”、“减小”或“不变”\(\rm{)}\)

\(\rm{v_{正}}\) \(\rm{v_{逆}}\) \(\rm{N_{2}}\)转化率\(\rm{α}\)

\(\rm{(4)2016}\)年我国某科研团队通过如下过程一步即获得氨合成气\(\rm{(N_{2}}\)、\(\rm{H_{2}}\)，\(\rm{ \dfrac {n(H_{2})}{n(N_{2})}=3)}\)、液体燃料合成气\(\rm{(CO}\)、\(\rm{H_{2}}\)，\(\rm{ \dfrac {n(H_{2})}{n(CO)}=2)}\)，工作原理如图\(\rm{1}\)所示．

\(\rm{①a}\)侧发生的电极反应式是 ______ ．
\(\rm{②a}\)侧氨合成气的平均生成速率约为\(\rm{14mL⋅cm^{-2}⋅min^{-1}(}\)每分钟每平方厘米透氧膜产生合成气的体积\(\rm{)}\)，如图\(\rm{2}\)所示\(\rm{.}\)请在图\(\rm{2}\)画出\(\rm{b}\)侧液体燃料合成气的生成速率的曲线\(\rm{(}\)在纵轴标出坐标\(\rm{).}\)空气中\(\rm{N_{2}}\)与\(\rm{O_{2}}\)的物质的量之比按\(\rm{4}\)：\(\rm{1}\)计．

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8．
某化工厂为了综合利用生产过程中的副产品\(\rm{CaSO_{4}}\)，与相邻的合成氨厂联合设计了以下制备\(\rm{(NH_{4})_{2}SO_{4}}\)的工艺流程：

请回答以下问题：
\(\rm{(1)}\)合成氨反应的化学方程式是 ______ ，该反应在 ______ \(\rm{(}\)填设备名\(\rm{)}\)中发生\(\rm{.}\)沉淀池中发生的主要反应方程式是 ______ ，该反应能够发生的原因是 ______ ．
\(\rm{(2)}\)在上述流程的沉淀池中通入足量氨气的目的是 ______ ，可以循环使用的\(\rm{X}\)是 ______ ．
\(\rm{(3)}\)该生产过程中的副产品是 ______ \(\rm{.}\)从绿色化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是 ______ ．

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9．某化工厂为了综合利用生产过程中的副产品CaSO₄，与相邻的合成氨厂联合设计了以下制备（NH₄）₂SO₄的工艺流程．回答下列问题：

（1）工业合成氨所需氮气来自空气，常用物理方法获；该方法是 ______ ；原料气氢气中常含有少量CO、CO₂、H₂S等杂质，必须除去这些杂质的原因是 ______ ．
（2）工业合成氨反应的化学方程式是 ______ ，该反应在 ______ （填设备名称）中进行．
（3）沉淀池中发生反应的主要方程式是 ______ ，该反应能够发生的原因是 ______ ．
（4）上述生产流程中，有关NH₃的作用及说明正确的是 ______
A．提供制各产品所需的氮元素
B．增大CO₃^2-的浓度促进反应发生
C．作反应的催化剂
（5）可以循环使用的X是 ______ ．从绿色化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是 ______ ．
（6）写出硫酸钙的其它一种用途 ______ ．

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10．利用天然气合成氨的工艺流程示意如下：

依据上述流程，完成下列填空：
（1）天然气脱硫时的化学方程式是 ______
（2）若n mol CH₄经一次转化后产生CO 0.9n mol、产生H₂______ mol（用含n的代数式表示）
（3）K₂CO₃（aq）和 CO₂反应在加压下进行，加压的理论依据是 ______ （多选扣分）
（a）相似相溶原理（b）勒沙特列原理（c）酸碱中和原理
（4）分析流程示意图回答，该合成氨工艺的主要原料是 ______ ，辅助原料是 ______ ．
（5）请写出以CH₄为基本原料四次转化为合成氨工艺主要原料N₂、H₂的化学方程式：
______ ．
（6）整个流程有三处循环，一是Fe（OH）₃循环，二是K₂CO₃（aq）循环，请在上述流程图中找出第三处循环并写在答题卡上（要求：循环方向、循环物质）．

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温度\(\rm{/℃}\)	\(\rm{360}\)	\(\rm{400}\)	\(\rm{460}\)
百分含量\(\rm{(\%)}\)	\(\rm{35.1}\)	\(\rm{25.4}\)	\(\rm{15}\)

\(\rm{v_{正}}\)	\(\rm{v_{逆}}\)	\(\rm{N_{2}}\)转化率\(\rm{α}\)