知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．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%）

难度：较易

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2．已知海水电解制得的氢气用于合成氨，某合成氨厂生产流程如图：
①在第（1）个设备中先把N₂、H₂压缩的目的是： ______ ．
②在第（3）个设备中用冷却的方法分离出 ______ ，其目的是： ______ ．

难度：中等

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3．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：较易

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4．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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5．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意义．如图1是工业上合成氨的简易流程：

（1）设备A内部结构如图2所示，其名称是 ______ ，其中发生的化学反应方程式为 ______ ；选择500℃进行反应的主要原因是 ______ ；生产中原料气必须进行脱硫，目的是 ______ ．
（2）设备B的名称是 ______ ，其作用是 ______ ，图中a和b是两个通水口，其中入水口是 ______ （填“a”或“b”）．
（3）氮气和氢气的混合气体通过压缩机压缩的原因是 ______ ．
（4）生产出来的NH₃可以用来生产硝酸．其中在氨气催化氧化过程中，不同温度下生成产物可能有所不同，温度对氨氧化产物产率的影响如图3所示；当温度大于900℃时，NO的产率下降的主要原因是 ______ ．

（5）某化肥厂用NH₃制备NH₄N0₃．已知：由NH₃制NO的产率是94%，NO制HNO₃的产率是89%，则制HN0₃所用NH₃的质量占总耗NH₃质量（不考虑其它损耗）的 ______ %（保留两位有效数字）．

难度：较易

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6．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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7．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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8．氨可用于制取氨水、液氮、氮肥（尿素、碳铵等）、硝酸、铵盐、纯碱等，因此被广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维、塑料等行业中，最重要的化工产品之一．
（1）实验室制备氨气的化学方程式 ______ ．
（2）以甲烷为原料可制得合成氨气用的氢气．图1是一定温度、压强下，
CH₄（g）与H₂O（g）反应生成CO（g）和2molH₂（g）的能量变化示意图，写出该反应的热化学方程式 ______ （△H用E₁、E₂、E₃表示）．
（3）已知N₂（g）+3H₂⇌2NH₃（g）△H=-94.4kJ•mol^-1，恒容时，体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图2所示，各时间段最终均达平衡状态．
①在2L容器中发生反应，时段Ⅰ放出的热量为 ______ ．
②25min时采取的某种措施是 ______ ．
③时段Ⅲ条件下反应达平衡时NH₃的体积分数为 ______ ．

（4）电化学降解氮的原理如图3所示．
①电源正极为 ______ （填A或B），阴极反应式为 ______
②当阳极产生气体体积为11.2L时（标准状况），通过质子交换膜的H⁺的物质的量 ______ mol．

难度：较易

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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 ______ ．

难度：较易

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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）．

难度：较易

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