知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．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：中等

解析收藏试题篮
2．工业上制取硝酸铵的流程图如下，请回答下列问题．

（1）合成氨的工业设备名称是    ，设备中设置热交换器的目的是    ；此生产过程中，N₂与H₂合成NH₃所用的催化剂是    ；生产中原料气必须进行脱硫，目的是    ．
（2）吸收塔中反应为    ，从生产流程看，吸收塔中需要补充空气，其原因是    ．
（3）生产硝酸的过程中常会发生一些氮的氧化物，可用如下三种方法处理：
方法一：碱吸收法：NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+NaNO₃+CO₂
方法二：氨还原法：8NH₃+6NO₂
催化剂
.

7N₂+12H₂O（该反应放热，NO也有类似的反应）
方法三：甲烷吸收法：CH₄（g）+2NO₂（g）=CO₂（g）+N₂（g）+2H₂O（g）△H=+867kJ/mol（NO也有类似反应）
上述三种方法中，方法一最大的缺点是    ；方法二和方法三相比，优点是    ，缺点是    ．
（4）某化肥厂用NH₃制备NH₄NO₃，已知：由NH₃制NO的产率是94%，NO制HNO₃的产率是89%，则制HNO₃所用NH₃的质量占总消耗NH₃质量（不考虑其它损耗）的    %（保留三位有效数字）．

难度：中等

解析收藏试题篮
3． I、污水经过一级、二级处理后，还含有少量Cu²⁺、Hg²⁺、Pb²⁺等重金属离子，可加入沉淀剂使其沉淀．下列物质不能作为沉淀剂的是
A．氨水      B．硫化氢气体     C．硫酸钠溶液        D．纯碱溶液
II、合成氨的流程示意图如图：

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

解析收藏试题篮
4．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）．

难度：中等

解析收藏试题篮
5．工业合成上氨及氨氧化法制硝酸的流程图如图，回答下列问题：

（1）工业合成氨的原料是N₂和H₂．设备A的名称是    ；其中N₂可从空气中分离出来，方法是先将空气    ，然后    即可得到；H₂可以水和天然气为原料在催化剂作用下高温制取，其化学方程式为    ．
（2）在原料气制备过程中必须进行脱硫，目的是    ．
（3）利用石灰乳来除去硝酸工业的尾气（含NO、NO₂），既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca（NO₂）₂，已知NO和NO₂按1：1通入碱液中生成亚硝酸盐．
①上述工艺中采用气-液逆流接触吸收（尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋），其目的是    ；滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是    （填化学式）．
②该工艺需控制NO 和NO₂ 物质的量之比接近1：1．若n（NO）：n（NO₂）＞1：1，则会导致    ；若n（NO）：n（NO₂）＜1：1，则会导致    ．
（4）某化肥厂用NH₃制备NH₄NO₃．已知：由NH₃制NO的产率是95%，NO制HNO₃的产率是90%，则制HNO₃所用的NH₃的质量占总耗NH₃质量的    %（保留三位有效数值）．

难度：中等

解析收藏试题篮
6．氨气在工农业生产中有重要应用，工业上用下列方法合成氨．回答下列问题：

（1）合成氨的原料--N₂来源于空气、H₂来源于煤和天然气，用N₂、H₂在合成塔中合成NH₃，为了提高N₂的转化率，在理论上可采取的措施有    、    （写两条即可）．
（2）设备B的名称是    ，设备C的作用是    ．
（3）近年来，某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时还加入少量液氨，某反应的化学方程式为NH₃+HClO⇌H₂O+NH₂Cl（一氯氨），NH₂Cl较HClO稳定．试分析加液氨能延长液氯杀菌时间的原因：    ．
（4）化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，利用合成氨的产品NH₃和副产品CO₂先后通入饱和食盐水中而达到生产纯碱的目的．步骤如下：

操作Ⅰ、Ⅱ不能颠倒的原因是    ，Ⅲ的操作名称叫    ．
（5）为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加    ．
（6）已知四种盐在不同温度下的溶解度（g/100g水）表（已知：35℃，NH₄HCO₃会分解）如下：
温度
盐的溶解度 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 100℃
NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 39.8
NH₄HCO₃ 11.9 15.8 21.0 27.0 - - - -
NaHCO₃ 6.9 8.1 9.6 11.1 12.7 14.5 16.4 -
NH₄Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.3 77.3
反应温度控制在30～35℃，是因为若高于35℃，则    ，若低于30℃，则    ，为控制此温度范围，采取的加热方法为    ．

难度：中等

解析收藏试题篮
7． 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：中等

解析收藏试题篮
8．含氮的化合物广泛存在于自然界，是一类非常重要的化合物．回答下列有关问题：
（1）在一定条件下：2N₂（g）+6H₂O（g）═4NH₃（g）+3O₂（g）．已知该反应的相关的化学键键能数据如下：
化学键 N≡N H-O N-H O=O
E/（kJ/mol） 946 463 391 496
则该反应的△H=    kJ/mol．
（2）电厂烟气脱氮的主要反应I：4NH₃（g）+6NO（g）⇌5N₂（g）+6H₂O（g）△H＜0，副反应II：2NH₃（g）+8NO（g）⇌5N₂O（g）+3H₂O（g）△H＞0．
①反应I的化学平衡常数的表达式为    ．
②对于在2L密闭容器中进行的反应I，在一定条件下n（NH₃）和n（N₂）随时间变化的关系如图1所示：

用NH₃表示从开始到t₁时刻的化学反应速率为    （用a、b、t表示）mol/（L•min），图中表示已达平衡的点为    ．
③电厂烟气脱氮的平衡体系的混合气体中N₂和N₂O含量与温度的关系如图2所示，在温度420～550K时，平衡混合气体中N₂O含量随温度的变化规律是    ，造成这种变化规律的原因是    ．
（3）电化学降解法可治理水中硝酸盐的污染．电化学降解NO₃-的原理如图3所示，电源正极为    （填“a”或“b”），阴极电极反应式为    ．

难度：中等

解析收藏试题篮

9．下列关于工业生产过程的叙述正确的是（　　）

A．联合制碱法中循环使用CO₂和NH₃，以提高原料利用率

B．硫酸工业中，SO₂氧化为SO₃时采用常压，因为高压会降低SO₂转化率

C．合成氨生产过程中将NH₃液化分离，可加快正反应速率，提高N₂、H₂的转化率

D．炼钢是在高温下利用氧化剂把生铁中过多的碳和其他杂质氧化成气体或炉渣除去

难度：中等

解析收藏试题篮

10．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：较难

解析收藏试题篮

0/40

进入组卷

温度盐的溶解度	0℃	10℃	20℃	30℃	40℃	50℃	60℃	100℃
NaCl	35.7	35.8	36.0	36.3	36.6	37.0	37.3	39.8
NH₄HCO₃	11.9	15.8	21.0	27.0	-	-	-	-
NaHCO₃	6.9	8.1	9.6	11.1	12.7	14.5	16.4	-
NH₄Cl	29.4	33.3	37.2	41.4	45.8	50.4	55.3	77.3

化学键	N≡N	H-O	N-H	O=O
E/（kJ/mol）	946	463	391	496