1、高考资源网() 您身边的高考专家自我小测夯基达标1合成氨的反应采用500 温度的原因是()A温度太低反应速率太小B该温度时催化剂活性最大C该温度时反应速率最大D该温度时N2的转化率最高2合成氨所用的H2可由煤与水反应制得,其中有一步反应为CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0,欲提高CO的转化率可采用的方法有:降低温度;增加压强;使用催化剂;增大CO的浓度;增大水蒸气的浓度,其中正确的组合是()A BC D只有3合成氨时既要使合成氨的产率增大,又要使反应速率加快,可采取的办法是()减压加压升温降温及时从平衡混合气中分离出NH3补充N2或H2加催加剂减小N2或H2的量A BC D4反应
2、N23H22NH3刚开始时,N2的浓度为3 molL1,H2的浓度为5 molL1,3 min后测得NH3的浓度为0.6 molL1,则此时间内,下列反应速率表示正确的是()Av(NH3)0.2 molL1s1Bv(N2)0.2 molL1min1Cv(H2)0.2 molL1min1Dv(H2)0.3 molL1min15有关合成氨工业说法中正确的是()A从合成塔出来的混合气体,其中NH3只占15%,所以生产氨的工厂的效率都很低B由于氨易液化,N2、H2是循环使用的,总体来说是氨的产率较高C合成氨反应温度控制在500 左右,目的是使化学平衡向正反应方向移动D合成氮采用的压强是21075107
3、 Pa,因为该压强下铁触媒的活性最大6已知:N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H0,2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H0,回答下列问题:(1)从影响速率和平衡的因素分析,要有利于NH3和SO3的生成,理论上应采取的措施是_,实际生产中采取的措施分别是_。(2)在实际生产的合成氨过程中,要分离出氨气,目的是_;而合成SO3过程中,不需要分离出SO3,原因是_。7实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下:已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。(1)从上图中选择制取气体的合适装置:氮气_、氢气_。(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置的作用除了将气体
4、混合外,还有_、_。(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨,_(“会”或“不会”)发生倒吸,原因是_。(4)用乙装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热的原因是_,锥形瓶中还可观察到的现象是_。(5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式:_。(6)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H、OH、_、_。能力提升8工业合成氨时将N2和H2按体积比13通入合成塔中,在不同条件下达到平衡时,混合物中NH3的含量(体积分数)如下表:试分析上表所提供的数据,判断下列说法一定正确的是()A无论其他条件如何改变,只要增大压强就能提高NH3在平衡混合物中的含
5、量B无论其他条件如何改变,只要升高温度就有利于提高N2的转化率C无论其他条件如何改变,只要降低温度就能提高NH3在平衡混合物中的含量D由上表数据可知,NH3的合成是一个放热的、气体总体积缩小的可逆反应9下面是合成氨的简要流程示意图,沿x线路回去的是()AN2和H2 B催化剂CN2 DH210利用天然气合成氨的工艺流程示意图如下: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)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_。A相似相溶原理B勒夏特列原理C
6、酸碱中和原理(4)由KHCO2分解得到的CO2可以用于_(写出CO2的一种重要用途)。(5)整个流程有三处循环,一是Fe(OH)3循环,二是K2CO3(aq)循环,请在上述流程图中标出第三处循环(循环方向、循环物质)。11四川有丰富的天然气资源,以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出):请填写下列空白:(1)已知0.5 mol甲烷与0.5 mol水蒸气在t 、p kPa时,完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气),吸收了a kJ热量,该反应的热化学方程式是_。(2)在合成氨的实际生产过程中,常采取的措施之一是:将生成的氨从混合气体中及时分离出来,并将分离出氨后的
7、氮气和氢气循环利用,同时补充氮气和氢气。请运用化学反应速率和化学平衡的观点说明采取该措施的理由:_。(3)当甲烷合成氨气的转化率为75%时,以5.60107 L甲烷为原料能够合成_ L氨气。(假设体积均在标准状况下测定)(4)已知尿素的结构简式为,请写出两种含有碳氧双键的尿素的同分异构体的结构简式:_;_。参考答案1解析:工业合成氨反应的特点是:正反应是体积减小的放热反应,选用的适宜条件,400500 、铁催化剂、10 MPa30 MPa;循环操作(N2与H2的体积比为13),在500 时催化剂的活性最大。答案:B2解析:该反应是一个气体总体积不变的放热反应,欲提高CO的转化率,可设法使化学平
8、衡向正反应方向移动,显然降低温度可以满足这一要求;增加水蒸气的浓度,平衡向正反应方向移动,CO的转化率也可以增大;但若增加CO的浓度,平衡虽然向右移动,但CO的总量增大,其转化率反而减小。增大压强和使用催化剂的操作只能加快反应速率,缩短达到平衡的时间,而与平衡时CO的转化率无关。答案:B3解析:合成氨反应N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H0的特点为:正反应放热且气体体积减小。要使平衡向正反应方向移动且反应速率加快,应选C。答案:C4解析:v(NH3)0.2 molL1min1,故A项错;根据速率之比等于化学计量数之比,v(N2)0.1 molL1min1,B项错;v(H2)0.3 mol
9、L1min1,C项错;D项正确。答案:D5解析:由于采用循环操作,故氨的产率较高;控制温度在500 是综合考虑反应速率、平衡移动和催化剂的活性温度;采用压强21075107 Pa目的是获得较快的速率、较高的产率和考虑动力、设备等因素。答案:B6解析:理论分析时首先分析各反应的特点(气体体积变化、热效应),而实际生产中要考虑单位时间内的生产量等因素。答案:(1)高温、高压、催化剂合成氨:高温、高压、催化剂,合成SO2:高温、常压、催化剂(2)减小生成物浓度,使平衡向生成NH3方向移动该反应向生成SO3的方向进行程度大,达到平衡后SO2含量较少,故不需要分离SO37解析:本题是考查氨的合成和氨催化
10、氧化的实验题。制取氮气用氯化铵溶液和亚硝酸钠溶液加热反应生成,故选a装置,制取氢气用锌与稀硫酸反应,不用加热,选b装置。甲装置的作用是混合氮气、氢气,干燥气体,控制氮气和氢气的流速。从氨合成器中出来的气体主要是氮气和氢气,通入水中吸收氨气,因为氮气、氢气难溶于水,不会倒吸。氨的催化氧化是一个放热反应,铂丝保持红热,锥形瓶中发生下列反应:4NH35O24NO6H2O,2NOO22NO2有红棕色气体产生,3NO2H2O2HNO3NO,HNO3NH3NH4NO3。答案:(1)ab(2)干燥气体控制氢气和氮气的流速(3)不会因为混合气体中含有大量难溶于水的氮、氢两种气体(4)氨的氧化反应是一个放热反应
11、有红棕色气体产生(5)4NH35O24NO6H2O(6)NHNO8解析:由题目中所给数据可知,若温度最低,压强最大,则转化率最高,只改变一个条件,氨气的含量不能确定。当温度不变时,压强越大,氨气的含量越高,可知此反应气体总体积缩小;当压强相等时,温度越低,氨气的含量越高,所以确定正反应为放热反应。答案:D9解析:因合成氨为可逆反应,从合成塔出来的混合气体中含有大量的N2、H2,为提高原料的利用率,将分离后的氮气、氢气再输送到压缩机,循环利用。答案:A10解析:(1)流程图中已给出反应物是H2S和Fe(OH)3,生成物是Fe2S3和H2O,CH4没有参与反应,写出方程式再配平即可。(2)写出此反
12、应的方程式:CH4H2OCO3H2,就很容易地看出产生H2应为30.9n2.7n mol。(3)CO2为气体,加压有利于平衡右移,利用的是勒夏特列原理。(4)此题考查了考生对CO2用途的记忆,写任一种用途即可。(5)合成氨反应是一可逆反应,H2和N2的转化率低,必须循环利用。答案:(1)3H2S2Fe(OH)3Fe2S36H2O(2)2.7n(3)B(4)生产纯碱(或作制冷剂等,其他合理答案也可以)(5)11解析:根据合成路线图有如下反应:CH4H2OCO3H2;COH2OCO2H2;N23H22NH3,整理得到关系:CH44H2NH3,所以能合成氨气:5.60107 L75%1.12108 L。答案:(1)CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)H2a kJmol1(2)增大N2和H2的浓度有利于增大化学反应速率;减小NH3的浓度,增大N2和H2的浓度均有利于平衡向正反应方向移动(3)1.12108(4) NH4NCO高考资源网版权所有,侵权必究!