知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

2．合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：\(\rm{N_{2}(g)+3H_{2}(g)⇌2NH_{3}(g)+Q(Q > 0)}\)
一种工业合成氨的简易流程图如下：

完成下列填空：
\(\rm{(1)}\)天然气中的\(\rm{H_{2}S}\)杂质常用氨水吸收，产物为\(\rm{NH_{4}HS.}\)一定条件下向\(\rm{NH_{4}HS}\)溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生\(\rm{.NH_{4}HS}\)的电子式是______，写出再生反应的化学方程式：______\(\rm{.NH_{3}}\)的沸点高于
\(\rm{H_{2}S}\)，是因为\(\rm{NH_{3}}\)分子之间存在着一种比______力更强的作用力．
\(\rm{(2)}\)室温下，\(\rm{0.1mol/L}\)的氯化铵溶液和\(\rm{0.1mol/L}\)的硫酸氢铵溶液，酸性更强的是______，其原因是______\(\rm{.}\)已知：\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)：\(\rm{K_{i2}=1.2×10^{-2}NH_{3}⋅H_{2}O}\)：\(\rm{K_{i}=1.8×10^{-5}}\)．
\(\rm{(3)}\)图\(\rm{2}\)表示\(\rm{500℃}\)、\(\rm{60.0MPa}\)条件下，原料气投料比与平衡时\(\rm{NH_{3}}\)体积分数的关系\(\rm{.}\)根据图中\(\rm{a}\)点数据计算\(\rm{N_{2}}\)的平衡体积分数：______\(\rm{(}\)答案用小数表示，保留\(\rm{3}\)位有效数字\(\rm{)}\)．
\(\rm{(4)}\)依据温度对合成氨反应的影响，在图\(\rm{3}\)坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，\(\rm{NH_{3}}\)物质的量变化的曲线示意图．
\(\rm{(5)}\)上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是\(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)______\(\rm{.}\)简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：______．

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3．关于工业生产的下列叙述中，不正确的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．工业生产硫酸时，使用热交换器可以充分利用反应中所放出的热量

B．工业上合成氨没有采用更大的压强是从设备和动力要求方面考虑的

C．工业上用离子交换膜法电解饱和食盐水制烧碱

D．工业上采用电解\(\rm{(}\)省电能\(\rm{30\%)}\)的\(\rm{AlCl_{3}-KCl}\)熔融体的方法制取金属铝

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4．

下列化工生产过程中，未涉及氧化还原反应的是

A．侯式制碱法制纯碱

B．海水提溴

C．电解饱和食盐水制烧碱

D．合成氨

难度：较难

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5．半水煤气是工业合成氨的原料气，其主要成分是\(\rm{H_{2}}\)、\(\rm{CO}\)、\(\rm{CO_{2}}\)、\(\rm{N_{2}}\)和\(\rm{H_{2}O(g)}\)。半水煤气经过下列步骤转化为合成氨的原料。

完成下列填空：

\(\rm{(1)}\)半水煤气含有少量硫化氢。将半水煤气样品通入________溶液中\(\rm{(}\)填写试剂名称\(\rm{)}\)，出现________，可以证明有硫化氢存在。

\(\rm{(2)}\)半水煤气在铜催化下实现\(\rm{CO}\)变换：\(\rm{{CO}+{{{H}}_{{2}}}{O}\xrightarrow[\vartriangle ]{{Cu}}{C}{{{O}}_{{2}}}+{{{H}}_{{2}}}}\)若半水煤气中\(\rm{V(H_{2}):V(CO):V(N_{2})=38:28:22}\)，经\(\rm{CO}\)变换后的气体中：\(\rm{V(H_{2}):V(N_{2})=}\)________。

\(\rm{(3)}\)碱液吸收法是脱除二氧化碳的方法之一。已知：

	\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)	\(\rm{K_{2}CO_{3}}\)
\(\rm{20℃}\)碱液最高浓度\(\rm{(mol/L)}\)	\(\rm{2.0}\)	\(\rm{8.0}\)
碱的价格\(\rm{(}\)元\(\rm{/kg)}\)	\(\rm{1.25}\)	\(\rm{9.80}\)

若选择\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)碱液作吸收液，其优点是________；缺点是________。如果选择\(\rm{K_{2}CO_{3}}\)碱液作吸收液，用什么方法可以降低成本？写出这种方法涉及的化学反应方程式___________________________________________________________________________________。

\(\rm{(4)}\)以下是测定半水煤气中\(\rm{H_{2}}\)以及\(\rm{CO}\)的体积分数的实验方案。取一定体积\(\rm{(}\)标准状况\(\rm{)}\)的半水煤气，经过下列实验步骤测定其中\(\rm{H_{2}}\)以及\(\rm{CO}\)的体积分数。

\(\rm{①}\)选用合适的无机试剂分别填入Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ方框中。

\(\rm{②}\)该实验方案中，步骤________\(\rm{(}\)选填“Ⅳ”或“Ⅴ”\(\rm{)}\)可以确定半水煤气中\(\rm{H_{2}}\)的体积分数。

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6．在密闭容器中，一定条件下进行如下反应：\(\rm{2NO(g)+2CO(g)⇌N_{2}(g)+2CO_{2}(g)\triangle H=-746.4kJ⋅mol^{-1}}\)
达到平衡后，为提高反应的速率和\(\rm{NO}\)的转化率，采取的正确措施是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．加催化剂同时升高温度

B．加催化剂同时增大压强

C．升高温度同时充入氮气

D．降低温度同时增大压强

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7．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    ．

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8．
Ⅰ污水经过一级、二级处理后，还含有少量\(\rm{Cu^{2+}}\)、\(\rm{Hg^{2+}}\)、\(\rm{Pb^{2+}}\)等重金属离子，可加入沉淀剂使其沉淀\(\rm{.}\)下列物质不能作为沉淀剂的是 ______
A.氨水 \(\rm{B.}\)硫化氢气体
C.硫酸钠溶液 \(\rm{D.}\)纯碱溶液
Ⅱ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：较难

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