知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．
硝酸铵是一种常用的化肥，其工业生产流程如下图，请回答下列问题。

\(\rm{(1)}\)写出反应容器\(\rm{B}\)中发生反应的化学方程式：________。

\(\rm{(2)}\)吸收塔\(\rm{C}\)中通入空气的目的是________；

\(\rm{(3)}\)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：_____________________________________。

\(\rm{(4)}\)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：中等

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2．
天然气中常含有\(\rm{H_{2}S}\) 等有毒气体，下面是以天然气为原料合成氨的工艺流程图\(\rm{.(}\)反应条件已略去\(\rm{)}\)
请根据图回答下列问题．

\(\rm{(1)}\)将天然气直接燃烧，产生的有害物质是 ______ ，引起的环境问题是 ______ ．
\(\rm{(2)}\)从空气中分离出\(\rm{O_{2}}\)的方法是 ______ ．
\(\rm{(3)}\)一定条件下发生脱硫反应的化学方程式是 ______ ．
\(\rm{(4)}\)上图流程中\(\rm{K_{2}CO_{3}}\)溶液的作用是 ______ ，该反应的离子方程式是 ______ ．
\(\rm{(5)}\)工业合成氨的化学方程式是 ______ ，生成的氨气可用于 ______ \(\rm{(}\)写一条\(\rm{)}\)．
\(\rm{(6)}\)该工艺流程中有多处循环，参与循环的物质有\(\rm{N_{2}}\)、\(\rm{H_{2}}\)、 ______ 和 ______ 等\(\rm{.}\)

难度：中等

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3．联合生产是实现节能减排的重要措施，工业上合成氨和硝酸的联合生产具有重要的意义．下面是工业上合成氨的简易流程：

（1）设备A中含有电加热器，触媒和热交换器，设备A的名称是 ______ ，其中发生的化学反应方程式为 ______ ；
（2）设备B的名称是 ______ ，其中m和n是两个通水口，入水口是 ______
（填“m”或“n”）；不宜从相反方向通水的原因是 ______ ；
（3）设备C的作用是 ______ ．
（4）原料气中往往含有CO等杂质，在进行反应前要先净化，净化的原因是 ______ ．
（5）氮气和氢气的混合气体通过压缩机压缩的原因是 ______ ．
（6）生产出来的NH₃可以用来生产硝酸．在制备硝酸的过程中，由于二氧化氮不能一次性被水完全吸收，因此生成的气体须经过多次氧化、吸收的循环操作，使其充分转化为硝酸（不考虑生产过程中的其它损失）．
①从理论上分析，要使氨气完全转化为硝酸，则原料中氧气和氨气物质的量的投料比至少为 ______ ．
②如果按理论上的原料比将原料放在特定条件的密闭容器中进行反应，所有物质不与外界交换，则最后所得溶液的质量分数为 ______ ．（保留三位有效数字）

难度：中等

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4．氨在国民经济中占有很重要的地位．现在约有80%的氨用来制造化肥，其余的用作生产其他化工产品的原料．氨氧化法制硝酸是工业上制硝酸的主要方法．
（1）对于合成氨的反应来说，使用催化剂和施以高压，都能缩短达到平衡所用的时间，但只有 ______ 对化学平衡状态有影响．
（2）综合考虑各种因素，在实际生产中合成氨一般选择以 ______ 为催化剂，压强在 ______ ，温度在 ______ ．
（3）要实现合成氨的工业化生产，首先要解决氢气和氮气的来源问题．氢气可以由以下几个途径制取：①电解水制取氢气；②由煤或焦炭制取氢气；③由天然气或重油制取氢气．你认为哪种方法是最佳选择： ______ （填序号），其反应的化学方程式为 ______ ．
（4）如图是合成氨的简要流程示意图，图中循环气体物质是 ______ ．
（5）硝酸厂的尾气中含有NO和NO₂等污染物，为了防止污染大气可以用烧碱溶液吸收从吸收塔中放出的尾气，发生的反应如下：NO+NO₂+2NaOH═2NaNO₂+H₂O，2NaOH+NO₂═NaNO₂+NaNO₃+H₂O
但在实际生产中常用纯碱代替烧碱，也能发生类似反应，且放出CO₂，试写出用纯碱溶液吸收NO和NO2的两个反应的化学方程式：
① ______ ；
② ______ ．

难度：中等

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5．回答下列问题：

（1）工业合成氨的原料是氮气和氢气．氮气是从空气中分离出来的，通常使用的两种分离方法是 ______ ， ______ ；氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式 ______ ， ______ ．
（2）设备A中含有电加热器、触煤和热交换器，设备A的名称 ______ ，其中发生的化学反应方程式为 ______ ．
（3）设备B的名称 ______ ，其中m和n是两个通水口，入水口是 ______ （填“m”或“n”）．不宜从相反方向通水的原因 ______ ．
（4）设备C的作用 ______ ；
（5）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90%，则起始物中c（H₂O）：c（CO）不低于 ______ ．

难度：中等

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6．工业合成氨技术是对人类的巨大贡献之一．下面是合成氨的简要流程示意图：

（1）设备 I的名称是 ______ ，沿X路线循环的物质是 ______ （填字母）．
A．N₂和H₂ B．催化剂 C．NH₃D．N₂、H₂和NH₃
（2）合成氨中H₂可以由焦炭和水蒸汽反应获得．请写出该反应的化学方程式： ______ ．
（3）原料气中往往含有H₂S、CO、CO₂等杂质，必须除去这些杂质的目的是 ______ ，常用K₂CO₃溶液除去CO₂，其反应的离子方程式为 ______ ．
（4）近年有人将电磁场直接加在氮气和氢气反应的容器内，在较低的温度和压强条件下合成氨，获得了较高的产率．电磁场对合成氨反应本质的影响是 ______ ，该方法的优点是 ______ ．
（4）合成氨工业往往含有大量含氨废水，为了防止对环境造成污染，可以利用电解法将NH₃•H₂O转化为对环境无污染的加以处理．电解时以石墨做电极，以硝酸作为电解质，则理论上处理1mol NH₃•H₂O，电路中转移电子 ______ mol，阳极的电极反应式为 ______ ．

难度：中等

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7．
工业合成氨技术是对人类的巨大贡献之一\(\rm{.}\)下面是合成氨的简要流程示意图：

\(\rm{(1)}\)设备 \(\rm{I}\)的名称是 ______ ，沿\(\rm{X}\)路线循环的物质是 ______ \(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\)．
A.\(\rm{N_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\) \(\rm{B.}\)催化剂 \(\rm{C.NH_{3}}\)D.\(\rm{N_{2}}\)、\(\rm{H_{2}}\)和\(\rm{NH_{3}}\)
\(\rm{(2)}\)合成氨中\(\rm{H_{2}}\)可以由焦炭和水蒸汽反应获得\(\rm{.}\)请写出该反应的化学方程式： ______ ．
\(\rm{(3)}\)原料气中往往含有\(\rm{H_{2}S}\)、\(\rm{CO}\)、\(\rm{CO_{2}}\)等杂质，必须除去这些杂质的目的是 ______ ，常用\(\rm{K_{2}CO_{3}}\)溶液除去\(\rm{CO_{2}}\)，其反应的离子方程式为 ______ ．
\(\rm{(4)}\)近年有人将电磁场直接加在氮气和氢气反应的容器内，在较低的温度和压强条件下合成氨，获得了较高的产率\(\rm{.}\)电磁场对合成氨反应本质的影响是 ______ ，该方法的优点是 ______ ．
\(\rm{(4)}\)合成氨工业往往含有大量含氨废水，为了防止对环境造成污染，可以利用电解法将\(\rm{NH_{3}⋅H_{2}O}\)转化为对环境无污染的加以处理\(\rm{.}\)电解时以石墨做电极，以硝酸作为电解质，则理论上处理\(\rm{1mol}\) \(\rm{NH_{3}⋅H_{2}O}\)，电路中转移电子 ______ \(\rm{mol}\)，阳极的电极反应式为 ______ ．

难度：中等

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8．
回答下列问题：

\(\rm{(1)}\)工业合成氨的原料是氮气和氢气\(\rm{.}\)氮气是从空气中分离出来的，通常使用的两种分离方法是 ______ ， ______ ；氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式 ______ ， ______ ．
\(\rm{(2)}\)设备\(\rm{A}\)中含有电加热器、触煤和热交换器，设备\(\rm{A}\)的名称 ______ ，其中发生的化学反应方程式为 ______ ．
\(\rm{(3)}\)设备\(\rm{B}\)的名称 ______ ，其中\(\rm{m}\)和\(\rm{n}\)是两个通水口，入水口是 ______ \(\rm{(}\)填“\(\rm{m}\)”或“\(\rm{n}\)”\(\rm{).}\)不宜从相反方向通水的原因 ______ ．
\(\rm{(4)}\)设备\(\rm{C}\)的作用 ______ ；
\(\rm{(5)}\)在原料气制备过程中混有\(\rm{CO}\)对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的\(\rm{CO}\)，可通过如下反应来实现：\(\rm{CO(g)+H_{2}O(g)⇌CO_{2}}\) \(\rm{(g)+H_{2}}\) \(\rm{(g)}\)，已知\(\rm{1000K}\)时该反应的平衡常数\(\rm{K=0.627}\)，若要使\(\rm{CO}\)的转化超过\(\rm{90\%}\)，则起始物中\(\rm{c(H_{2}O)}\)：\(\rm{c(CO)}\)不低于 ______ ．

难度：中等

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9．
氨气是工农业生产中重要的产品，合成氨并综合利用的某些过程如图所示：

\(\rm{(1)}\)原料气中的氢气来源于水和碳氢化合物\(\rm{.}\)请写出甲烷和水在催化剂和高温条件下反应的方程式： ______ ．
\(\rm{(2)}\)在工业生产中，设备\(\rm{A}\)的名称为 ______ ，\(\rm{A}\)中发生的化学反应方程式是 ______ ．
\(\rm{(3)}\)上述生产中向母液通入氨气同时加入 ______ ，可促进副产品氯化铵的析出\(\rm{.}\)长期使用氯化铵会造成土壤酸化，尿素适用于各种土壤，在土壤中尿素发生水解，其水解的化学方程式是 ______ ．
\(\rm{(4)}\)纯碱在生产生活中有广泛的应用，请写出任意两种用途： ______ ．
\(\rm{(5)}\)图中所示工业制法获得的纯碱中常含有\(\rm{NaCl}\)杂质，用下述方法可以测定样品中\(\rm{NaCl}\)的质量分数．

\(\rm{①}\)检验沉淀是否洗涤干净的方法是 ______
\(\rm{②}\)样品中\(\rm{NaCl}\)的质量分数的数学表达式为 ______ ．

难度：中等

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10．
联合生产是实现节能减排的重要措施，工业上合成氨和硝酸的联合生产具有重要的意义\(\rm{.}\)下面是工业上合成氨的简易流程：

\(\rm{(1)}\)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 ______ ，其中发生的化学反应方程式为 ______ ；
\(\rm{(2)}\)设备\(\rm{B}\)的名称是 ______ ，其中\(\rm{m}\)和\(\rm{n}\)是两个通水口，入水口是 ______
\(\rm{(}\)填“\(\rm{m}\)”或“\(\rm{n}\)”\(\rm{)}\)；不宜从相反方向通水的原因是 ______ ；
\(\rm{(3)}\)设备\(\rm{C}\)的作用是 ______ ．
\(\rm{(4)}\)原料气中往往含有\(\rm{CO}\)等杂质，在进行反应前要先净化，净化的原因是 ______ ．
\(\rm{(5)}\)氮气和氢气的混合气体通过压缩机压缩的原因是 ______ ．
\(\rm{(6)}\)生产出来的\(\rm{NH_{3}}\)可以用来生产硝酸\(\rm{.}\)在制备硝酸的过程中，由于二氧化氮不能一次性被水完全吸收，因此生成的气体须经过多次氧化、吸收的循环操作，使其充分转化为硝酸\(\rm{(}\)不考虑生产过程中的其它损失\(\rm{)}\)．
\(\rm{①}\)从理论上分析，要使氨气完全转化为硝酸，则原料中氧气和氨气物质的量的投料比至少为 ______ ．
\(\rm{②}\)如果按理论上的原料比将原料放在特定条件的密闭容器中进行反应，所有物质不与外界交换，则最后所得溶液的质量分数为 ______ \(\rm{.(}\)保留三位有效数字\(\rm{)}\)

难度：中等

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