知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

3．
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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4．
氮是生命的基础，由于存在着氮的循环，生命世界才能像我们所见到的那样生机勃勃，充满活力\(\rm{.}\)如图是自然界中氮的循环图，请分析此图并回答有关问题．

\(\rm{(1)}\)大气中的氮以 ______ \(\rm{(}\)填化学式\(\rm{)}\)形式存在\(\rm{.}\)图中共表示了 ______ 种固氮的途径．
\(\rm{(2)}\)由图可知，动植物体内的氮主要存在于蛋白质中，当动植物尸体发生腐败时，往往会产生一种含氮的气体，其电子式为 ______ ．
土壤中的硝酸盐会被细菌分解\(\rm{.}\)有一种脱氧硫杆菌能够利用土壤中的硫化物来分解硝酸盐，其主要化学原理如下：\(\rm{K_{2}S+KNO_{3}+H_{2}O \overset{{脱氧硫杆菌}}{ }N_{2}+K_{2}SO_{4}+KOH}\)
\(\rm{(3)}\)上述反应中涉及\(\rm{1～18}\)号元素的原子半径从大到小的顺序是 ______ \(\rm{.}\)属于共价化合物的反应物\(\rm{(}\)或生成物\(\rm{)}\)的结构式是 ______ ．
\(\rm{(4)}\)配平上述反应方程式，并标出电子转移的方向和数目\(\rm{.}\)上述反应的氧化剂是 ______ ，被氧化的元素是 ______ ．
\(\rm{(5)}\)上述过程的发生改变了土壤的成分，从而对农业生产产生一定的不利影响，请选择任一角度进行简要说明： ______ ．
\(\rm{(6)}\)工业合成氨的简易流程如图，通过循环Ⅰ可利用的气态物质是 ______

\(\rm{a.}\)催化剂 \(\rm{b.}\)只有\(\rm{N_{2}}\) \(\rm{c.}\)只有\(\rm{H_{2}}\) \(\rm{d.N_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\)．

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5． 1902年德国化学家哈伯研究出合成氨的方法．
（1）某温度时，N₂与H₂反应（可逆反应）过程中的能量变化如图1所示．

①写出合成氨的热化学方程式 ______ ．
②下列叙述正确的是 ______ ．
A．b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线
B．在密闭容器中加入28gN₂、6gH₂，充分反应放出的热量小于92kJ
C．由图可知，断开1molN≡N键与3molH-H键吸收的能量和小于形成6molN-氮氢键所放出的能量
D．反应物的总能量低于生成物的能量
（2）在一容积为4L的密闭容器中，加入0.4molN₂和1.2molH₂，在一定条件下发生反应，反应中NH₃的物质的量浓度变化情况如图2所示．据图计算从反应开始到平衡时，平均反应速率ʋ（H₂）为 ______ mol/（L•min），平衡时，c（N₂）为 ______ ．
（3）哈伯因证实N₂、H₂在固体催化剂（Fe）表面吸附和解吸以合成氨的过程而获诺贝尔奖．若用分别表示N₂、H₂、NH₃和固体催化剂，则在固体催化剂表面合成氨的过程可用如图表示．吸附后，能量状态最高的是 ______ （填字母序号）．

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6．如图所示是工业生产硝酸铵的流程图．

（1）写出N₂和H₂通过红热的铁纱网生成氨气的反应方程式： ______ ．
（2）B装置中Pt-Rh合金网的作用是 ______
（3）写出B中的反应方程式： ______ ．
（4）写出D中的反应方程式： ______ ．
（5）吸收塔C中通入空气的目的是 ______ ．

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7．硝酸铵是一种常用的化肥，其工业生产流程如图，请回答下列问题．

（1）写出反应容器B中发生反应的化学方程式： ______ ．
（2）吸收塔C中通入空气的目的是 ______ ；C、D两个反应容器中发生的反应，属于氧化还原反应的是 ______ （填反应容器代号）．
（3）浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶里，并放置在阴凉处，用化学方程式解释原因： ______ ．
（4）金属铜与稀硝酸反应的离子方程式是 ______ ，该反应中稀硝酸表现的性质是 ______ ．

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8．下列有关工业生产叙述正确的是（　　）

A．合成氨工业中，将NH₃及时液化分离有利于提高产率

B．工业上通常使用电解法制备金属钠、镁、铝、铁等

C．硫酸工业中，采用常压条件的原因是此条件下催化剂活性最高

D．电解精炼铜时，将粗铜与电源的负极相连

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9．工业上合成氨的流程示意图如下：

回答下列问题：
（1）工业合成氨的原料是氮气和氢气．氮气来源于空气，从空气中制取氮气的方法是 ______ ；氢气来源与水和碳氢化合物，甲烷与水蒸气反应制取氢气的化学方程式为 ______ ．
（2）设备A中含有电加热器、触媒和热交换器，设备A的名称是 ______ ．其中发生反应的化学方程式为 ______ ．
（3）设备B的名称是 ______ ，其中进水口是 ______ （填“a”或“b”）．
（4）设备C的作用是 ______ ．
（5）在原料气制备过程中混有的CO能使催化剂中毒，欲除去原料气中的CO，可通过如下反应实现：CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）△H＞0．为了提高该反应中CO的转化率可采取的措施是 ______ （写出一条即可）．

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10．
工业上合成氨的流程示意图如下：

回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)工业合成氨的原料是氮气和氢气\(\rm{.}\)氮气来源于空气，从空气中制取氮气的方法是 ______ ；氢气来源与水和碳氢化合物，甲烷与水蒸气反应制取氢气的化学方程式为 ______ ．
\(\rm{(2)}\)设备\(\rm{A}\)中含有电加热器、触媒和热交换器，设备\(\rm{A}\)的名称是 ______ \(\rm{.}\)其中发生反应的化学方程式为 ______ ．
\(\rm{(3)}\)设备\(\rm{B}\)的名称是 ______ ，其中进水口是 ______ \(\rm{(}\)填“\(\rm{a}\)”或“\(\rm{b}\)”\(\rm{)}\)．
\(\rm{(4)}\)设备\(\rm{C}\)的作用是 ______ ．
\(\rm{(5)}\)在原料气制备过程中混有的\(\rm{CO}\)能使催化剂中毒，欲除去原料气中的\(\rm{CO}\)，可通过如下反应实现：\(\rm{CO(g)+H_{2}O(g)⇌CO_{2}(g)+H_{2}(g)\triangle H > 0.}\)为了提高该反应中\(\rm{CO}\)的转化率可采取的措施是 ______ \(\rm{(}\)写出一条即可\(\rm{)}\)．

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