知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．工业合成氨与制备HNO₃一般可连续生产，其流程如图：

①写出工业合成氨的化学方程式 ______ ，上述尾气中的NO一定条件下可与氨气反应转化为氮气，则该反应的化学方程式为 ______ ．
②某同学在实验室蒸馏含有Mg（NO₃）₂的稀硝酸制取浓硝酸，除导管、酒精灯、牛角管、锥形瓶外，还需的玻璃仪器有 ______ ．

难度：较易

解析收藏试题篮
2．氨气是一种重要的化工产品，工业上可以按照下图所示流程生产氨气：

（1）原料气之一氮气的工业制取方法是 ______ ，写出氨气的工业用途（任答一点） ______ ．
（2）写出合成塔中发生的反应的化学反应方程式 ______ ．
在冷却塔中对混合气体进行冷却，冷水的入口 ______ （答m或n）．
（3）设备C的作用 ______ ．
其分离器中的过程对整个工业合成氨的意义 ______ ．（试结合平衡移动原理回答）
（4）在原料气制备过程中混有 CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的 CO，可通过如下反应来实现：CO（g）+H2O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g），已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627，若要使CO的转化超过80%，则起始物中c（H₂O）：c（CO）不低于 ______ （精确到小数点后一位）．

难度：较易

解析收藏试题篮
3．自从1902年德国化学家哈伯研究出合成氨的方法以来，氮的固定的相关研究获得了不断的发展．
（1）分析下表数据可知：大气固氮反应属于 ______ （填“吸热”或“放热”）反应．2260℃时，向2L密闭容器中充入0.3molN₂和0.3molO₂，模拟大气固氮反应，达到平衡时，N₂的转化率是 ______ （结果保留三位有效数字）．
反应　大气固氮N₂（g）+O₂（g）⇌2NO（g）
　温度/℃ 　27 　2260
　K 　3.84×10^-31 　1
（2）工业固氮的主要形式是：N₂　（g）+3H₂　（g）⇌2NH₃　（g）△H＜0，如图是当反应器中按n（N₂）：n（H₂）=1：3　投料后，在200℃、400℃、600℃下，反应达到平衡时，混合物中NH₃的物质的量分数随压强的变化曲线．

①曲线a对应的温度是 ______ ．
②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是 ______ （填字母）．
A．图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K（M）=K（Q）＞K（N）
B．工业合成氨之所以加入催化剂，是因为加入催化剂有利于提高反应的活化能
C．相同压强下，投料相同，达到平衡所需时间关系为c＞b＞a
③N点时c（NH₃）=0.2mol/L，N点的化学平衡常数K= ______ （结果保留两位小数）．
（3）合成氨原料气中的氢气可用天然气（主要成分为CH₄）在高温、催化剂作用下与水蒸气反应制得，反应中每生成2mol　CO₂吸收316kJ热量，该反应的热化学方程式是 ______ ，该方法制得的原料气中主要杂质是CO₂，若用K₂CO₃溶液吸收，该反应的离子方程式是 ______ ．
（4）合成氨工业中含氨废水的处理方法之一是电化学氧化法，将含氨的碱性废水通入电解系统后，在阳极上氨被氧化成氮气而脱除，阳极的电极反应式为 ______ ．

难度：较易

解析收藏试题篮
4．无论从能耗，还是环境，现代工业工艺往往采用联合生产的方式．工业合成氨、硝酸、纯碱可以进行联合生产．请回答下列有关问题：
（1）工业中，从合成塔出来的混合气体成分是 ______ （填化学式），在进入分离器之前，需进入 ______ （填工业设备名称）．
（2）15mol氮气和3mol氢气在密闭容器中反应生成的氨气的物质的量 ______ （选填字母代号）．
a．小于2mol b．等于2mol c．大于2mol 小于15mol d．等于15mol
（3）氨气在工业制备硝酸生产中的作用是 ______ （用化学方程式表示）：硝酸工业生产中的尾气（NO₂、NO的混合气体）通常可用纯碱溶液吸收：2NO₂+Na₂CO₃=NaNO₂+NaNO₃+CO₂↑，NO+NO₂+Na₂CO₃=2NaNO₂+CO₂↑；尾气吸收过程中，每吸收5mol尾气，则生成CO₂的物质的量为 ______ ；
（4）硝酸厂的尾气也可利用尿素蒸汽将氨的氧化物还原为空气的主要成分而除去，写出尿素与NO2反应的化学方程式 ______ ．

难度：较易

解析收藏试题篮
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）．

难度：较易

解析收藏试题篮
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 ______ ．

难度：较易

解析收藏试题篮
7．利用天然气合成氨的工艺流程如下，完成下列填空：

（1）天然气脱硫采用了Fe（OH）₂、Fe（OH）₂可以再生循环，写出上述工艺中Fe₂S₃再生的化学方程式是 ______ ．
含硫化合物遇到Fe²⁺的反应情况与反应条件有关，以NaHS溶液与FeCl3融合混合为例：将溶液置于80℃的热水浴中，发现有红褐色沉淀产生，写出该反应的化学方程式： ______ ，解释该反应在温度升高后能发生，而低温时不易发生的原因 ______ ．
（2）n　mol　CH₄经一次转化后产生CO.9nmol，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．勒夏特列原理　　　　　　　　　　　　c．酸碱中和原理．
（4）整个流程有三个循环：一是Fe（OH）₂循环，二是K₂CO₃（aq）循环，还有一处循环未标明，请指出上述流程图中第三处循环的物质是 ______ ．
（5）工业上制取硝酸铵的流程图如下，请回答下列问题：

据图2可知工业上氨催化氧化生产NO时，应该控制温度在 ______ 左右，其中在吸收塔中为了尽可能提高硝酸的产率，减少尾气排放，常常调节空气与NO的比例，写出吸收塔内发生反应的总化学方程式为 ______ ．

难度：较易

解析收藏试题篮
8．铵盐是重要的化工原料，以N₂和H₂为原料制取硝酸铵的流程图如下，请回答下列问题：

（1）在上述流程图中，B设备的名称是 ______ ，其中发生反应的化学方程式为 ______ ．
（2）在上述工业生产中，N₂与H₂合成NH₃的催化剂是 ______ ．1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨，2007年化学家格哈德•埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如下（①-⑤）：

分别表示N₂、H₂、NH₃．图⑤表示生成的NH₃离开催化剂表面，图②和图③的含义分别是 ______ 、 ______ ．
（3）NH₃和CO₂在一定条件下可合成尿素，其反应为：2NH₃（g）+CO₂（g）⇌CO（ NH₂）₂（s）+H₂O（g）
图⑥表示合成塔中氨碳比a与CO₂转化率ω的关系．a为[n（NH₃）：n（CO₂）]，b为水碳比[n（H₂O）：n（CO₂）]．则：
①b应控制在 ______ ；
A.1.5.1.6 B.1～1.1 C.0.6～0.7
②a应控制在4.0的理由是 ______ ．
（4）在合成氨的设备（合成塔）中，设置热交换器的目的是 ______ ；在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是 ______ ．
（5）生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物，可用如下两种方法处理：
碱液吸收法：NO+NO₂+2NaOH═2NaNO₂+H₂O
NH₃还原法：8NH₃+6NO₂ $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Cunderline%7B%5Ctext%7B%E5%82%AC%E5%8C%96%E5%89%82%7D%7D%7D%7B%E2%96%B3%7D$ 7N₂+12H₂O（NO也有类似的反应）
以上两种方法中，符合绿色化学的是 ______ ．
（6）某化肥厂用NH₃制备NH₄NO₃．已知：由NH₃制NO的产率是96%、NO制HNO₃的产率是92%，则制HNO₃所用去的NH₃的质量占总耗NH₃质量（不考虑其它损耗）的 ______ %．

难度：较易

解析收藏试题篮
9．某化工厂以天然气、水、空气为基本原料联合生产氨、硝酸，获得了良好的经济效益，下面是其生产流程图．

（1）试剂a可能是 ______ ，设备B的名称为 ______ ，设备A中的化学方程式为 ______ ．
（2）该化工厂合成氨时的压强40MPa，温度为500℃左右，在此条件下，测定达到平衡时混合气体中NH₃的体积分数约为35.2%．
①在保持温度、压强不变的情况下，写出一种能提高合成塔中H₂转化率的方法 ______ ，温度越低，NH₃的产率越高，为何不在较低温度下进行合成 ______ ．
②从合成塔中出来的NH₃的体积分数通常约为15%，其原因是 ______ ．
（3）从设备B中出来的硝酸浓度较小，通常先加入一定量的硝酸镁后再进行蒸馏
①下列可以代替硝酸镁加入到蒸馏塔中的是： ______
a．浓硫酸b．硫酸镁c．生石灰
②蒸馏时通常采用减压蒸馏，这样做的主要目的是 ______ ．
（4）用尿素[CO（NH₂）₂]处理尾气时可得到纯净的两种常见无毒气体，反应过程为：NO、NO₂在水中反应转化亚硝酸，然后亚硝酸再与尿素反应，写出后者反应的化学方程式： ______ ．

难度：较易

解析收藏试题篮
10．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 ______ ．

难度：较易

解析收藏试题篮

0/40

进入组卷

反应	大气固氮N₂（g）+O₂（g）⇌2NO（g）
温度/℃	27	2260
K	3.84×10^-31	1