知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．硝酸铵广泛应用与工农生产中，其生产流程图如下，回答下列问题：

（1）在上述工业制硝酸的生产中，B设备的名称是 ______ ，在反应中的氧化产物是 ______ ．
（2）此生产过程中，N₂与H₂合成NH₃所用的催化剂是 ______ ．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 ______ ．
（3）科学家以氨（NH₃）为燃料开发新型的燃料电池．电池中填充可传导O^2-离子的 MnO₃固体电解质，电池总反应为：4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O．负极的电极反应式为 ______ ．
（4）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的质量约占总耗NH₃质量（不考虑其它损耗）的 ______ %．（取两位有效数字）
（5）硝酸铵是一种常用的氮肥，在使用该化肥时避免与碱性肥料一起使用，理由是 ______ ．

难度：较易

解析收藏试题篮
2．
Ⅰ工业上用氨催化氧化制硝酸
\(\rm{(1)}\)由氨氧化剂制备硝酸的第一步反应的化学方程式 ______ ．
\(\rm{(2)}\)由于二氧化氮不能被水完全吸收，因此生成的气体须经过多次氧化、吸收的循坏操作，使其充分转化为硝酸\(\rm{(}\)如果不考虑生产过程中的其他损失\(\rm{)}\)
\(\rm{①}\)从理论上分析，要使氨气完全转化为硝酸，则原料氨气和氧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一个具有反应条件的密闭容器中进行，所有物质不与外界交换，则最后所得溶液的质量分数为 ______ ．
Ⅱ某学习小组为了模拟工业上氨氧化制硝酸，用下列仪器进行实验：

\(\rm{C}\)装置可以加热，回答下列问题：
\(\rm{(3)}\)装置图中虚线方框内必要仪器的名称和所盛试剂分别为 ______ ．
\(\rm{(4)A}\)处的玻璃导管设置成可上下抽动的原因 ______ ．
\(\rm{(5)}\)实验中在\(\rm{D}\)中观察到的实验现象是 ______ ．
\(\rm{(6)E}\)的作用是 ______ ，\(\rm{E}\)中倒置漏斗可防倒吸，能防倒吸原因是 ______ ．

难度：较易

解析收藏试题篮
3．
硝酸铵广泛应用与工农生产中，其生产流程图如下，回答下列问题：

\(\rm{(1)}\)在上述工业制硝酸的生产中，\(\rm{B}\)设备的名称是 ______ ，在反应中的氧化产物是 ______ ．
\(\rm{(2)}\)此生产过程中，\(\rm{N_{2}}\)与\(\rm{H_{2}}\)合成\(\rm{NH_{3}}\)所用的催化剂是 ______ \(\rm{.}\)在合成氨的设备\(\rm{(}\)合成塔\(\rm{)}\)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 ______ ．
\(\rm{(3)}\)科学家以氨\(\rm{(NH_{3})}\)为燃料开发新型的燃料电池\(\rm{.}\)电池中填充可传导\(\rm{O^{2-}}\)离子的 \(\rm{MnO_{3}}\)固体电解质，电池总反应为：\(\rm{4NH_{3}+3O_{2}=2N_{2}+6H_{2}O.}\)负极的电极反应式为 ______ ．
\(\rm{(4)}\)某化肥厂用\(\rm{NH_{3}}\)制备\(\rm{NH_{4}NO_{3}.}\)已知：由\(\rm{NH_{3}}\)制\(\rm{NO}\)的产率是\(\rm{96\%}\)、\(\rm{NO}\)制\(\rm{HNO_{3}}\)的产率是\(\rm{92\%}\)，则制\(\rm{HNO_{3}}\)所用去的\(\rm{NH_{3}}\)的质量约占总耗\(\rm{NH_{3}}\)质量\(\rm{(}\)不考虑其它损耗\(\rm{)}\)的 ______ \(\rm{\%.(}\)取两位有效数字\(\rm{)}\)
\(\rm{(5)}\)硝酸铵是一种常用的氮肥，在使用该化肥时避免与碱性肥料一起使用，理由是 ______ ．

难度：较易

解析收藏试题篮
4．硝酸钱可用作化肥、军用炸药、杀虫剂、冷冻剂等，工业制取硝酸钱的工艺流程如图1：

（l）合成氨气的工业设备名称是    ，设备中设置热交换器的目的是    ，合成氨的原料气必须先脱硫，目的是
（2）吸收塔中反应的化学方程式为    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产生氮的氧化物，可用如下三种方法处理：
方法一：碱性溶液吸收法
NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O；
2NO₂+N2CO₃=NaNO₂+NaNO₃+CO₂
方法二：NH₃还原法
8NH₃（g）+6NO₂（g）═7N₂（g）+12H₂O（g）△H=-2635kJ．mol^-1（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^-1（NO也有类似的反应）
上述三种方法中，方法一的主要缺点是
方法三和方法二相比，方法三的缺点是
（4）工业上也可以通过电解NO制备NH₄N0₃，其工作原理如图2所示．
①图中通入NH₃的目的是
②若维持电流强度为3A，电解2小时，理论上可制得NH₄NO₃的最大质量为    g．（已知F=96500C•mol^一l）
（5）某化肥厂用NH₃制备NH₄NO₃．己知：NH₃制NO的产率是94%，NO制HNO₃的产率是89%，则制HNO₃所用NH₃的质量占总耗NH₃质量（不考虑其他损耗）的百分比为    ．

难度：中等

解析收藏试题篮
5．工业上制取硝酸的主要流程图如图1所示，尾气处理流程图如图2所示：

请根据上述流程，结合所学知识回答：
（1）工业合成氨的原料是N₂和H₂，其中N₂以空气为原料制取，方法是    ．H2可用等物质的量的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    ．在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过反应CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）来实现．己知1100K时该反应的平衡常数K=0.64，若要使CO的转化率超过80%，则起始物中c（H₂O）：c（CO）不低于    ．
（2）在合成氨的设备（合成塔）中，使用热交换器的目的是    ．往吸收塔通入过量空气的原因是    ．
（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，其部分工艺流程如图2所示．已知NO和NO₂按1：1通入碱液中生成亚硝酸盐．工艺流程中采用气-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）．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    ．
（4）工业上生产硝酸的过程中产生NO_x，也可以用NH₃在高温下催化还原法消除NO_x对空气的污染．写出NH₃与NO_x反应的化学方程式    ．

难度：中等

解析收藏试题篮
6．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：中等

解析收藏试题篮
7．硝酸钱可用作化肥、军用炸药、杀虫剂、冷冻剂等，工业制取硝酸钱的工艺流程如图1：

（l）合成氨气的工业设备名称是 ______ ，设备中设置热交换器的目的是 ______ ，合成氨的原料气必须先脱硫，目的是 ______
（2）吸收塔中反应的化学方程式为 ______ 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产生氮的氧化物，可用如下三种方法处理：
方法一：碱性溶液吸收法
NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O；
2NO₂+N2CO₃=NaNO₂+NaNO₃+CO₂
方法二：NH₃还原法
8NH₃（g）+6NO₂（g）═7N₂（g）+12H₂O（g）△H=-2635kJ．mol^-1（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^-1（NO也有类似的反应）
上述三种方法中，方法一的主要缺点是 ______
方法三和方法二相比，方法三的缺点是 ______
（4）工业上也可以通过电解NO制备NH₄N0₃，其工作原理如图2所示．
①图中通入NH₃的目的是 ______
②若维持电流强度为3A，电解2小时，理论上可制得NH₄NO₃的最大质量为 ______ g．（已知F=96500C•mol^一l）
（5）某化肥厂用NH₃制备NH₄NO₃．己知：NH₃制NO的产率是94%，NO制HNO₃的产率是89%，则制HNO₃所用NH₃的质量占总耗NH₃质量（不考虑其他损耗）的百分比为 ______ ．

难度：较易

解析收藏试题篮
8．工业上制取硝酸的只要流程如图1所示，尾气处理流程如图2所示：

请根据上述流程，结合所学知识回答：
（1）工业合成氨的原料是N₂和H₂，其中N₂以空气为原料制取，方法是 ______ ．H₂可用等物质的量的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 ______ ．　在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过反应CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）来实现．己知1100K时该反应的平衡常数K=0.64，若要使CO的转化率超过80%，则起始物中c（H₂O）：c（CO）不低于 ______ ．
（2）在合成氨的设备（合成塔）中，使用热交换器的目的是 ______ ．往吸收塔通入过量空气的原因是 ______ ．
（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，其部分工艺流程如图2所示．已知NO和NO₂按1：1通入碱液中生成亚硝酸盐．工艺流程2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）．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 ______ ．
（4）工业上生产硝酸的过程中产生NO_x，也可以用NH₃在高温下催化还原法消除NO_x对空气的污染．写出NH₃与NO_x反应的化学方程式 ______ ．

难度：较易

解析收藏试题篮
9．氨、硝酸、硝酸铵、硝酸铜是重要的化工产品，工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如图1，请回答下列问题：

（1）吸收塔中通入空气的作用是 ______ ；下列可以代替硝酸镁加入到蒸馏塔中的是 ______ ．
A．浓硫酸 B．氯化钙 C．生石灰 D．硝酸亚铁
（2）制硝酸尾气中的氮氧化物常用尿素[CO（NH₂）₂]作为吸收剂，其主要的反应为：NO、NO₂混合气与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素[CO（NH₂）₂]反应生成CO₂和N₂，反应的化学方程式为 ______ 、 ______ ．
（3）在氧化炉里，催化剂存在时氨气和氧气反应：4NH₃+5O₂⇌4NO+6H₂O，4NH₃+3O₂⇌2N₂+6H₂O 在不同温度时生成产物如图2所示．在氧化炉里，反应温度通常控制在800℃～900℃的理由是 ______ ．

（4）如图3所示装置可用于电解NO制备 NH₄NO₃，电解总反应方程式为 ______ ，需补充氨气的理由是 ______ ．
（5）工业上通常用铜与浓硝酸反应制得光谱纯硝酸铜晶体（化学式为Cu（NO₃）₂•3H₂O，摩尔质量为242g/mol）．已知：25℃、1.01×10⁵Pa时，在密闭容器发生反应：2NO₂⇌N₂O₄，达到平衡时，c（NO₂）=0.0400mol/L，c（N₂O₄）=0.0100mol/L．现用一定量的Cu与足量的浓高纯度硝酸反应，制得5.00L已达到平衡的N₂O₄和NO₂的混合气体（25℃、1.01×10⁵Pa），理论上生成光谱纯硝酸铜晶体的质量为 ______ g．

难度：较易

解析收藏试题篮