1、工业合成氨 一选择题（共20小题）1下列过程属于人工固氮的是（） A 分离液态空气制氮气 B 闪电时N2 转化为NO C 合成氨 D 豆科作物根瘤菌将N2 转化为NH32NH3是一种重要的工业原料下列关于合成氨的说法中，不正确的是（） A 工艺涉及催化技术 B 工艺涉及高温高压技术 C 原料之一的氮气来自空气 D 从合成塔出来的气体中，氨的体积分数为100%3下列有关工业生产的叙述正确的是（） A 合成氨生产中将NH3液化分离，可加快正反应速率，提高N2、H2的转化率 B 硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量 C 电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可
2、防止阴极室产生的Cl2进入阳极室 D 侯氏制碱法是将氨气和二氧化碳先后通入饱和氯化钠溶液中，制得碳酸氢钠固体，再在高温下灼烧，转化为碳酸钠固体4传统合成氨工业需要采用高温、高压和催化剂近来美国化学家使用新型铁系催化剂，在常温下合成了氨气下列说法正确的是（） A 新型合成氨方法是吸热反应 B 新型合成氨方法可简化生产设备 C 新型催化剂提高了N2和H2的转化率 D 两种方法中该反应的化学平衡常数相同5符合目前工业生产实际的化工生产原理是（） A 合成氨工业中，由于氨易液化，N2、H2循环使用，所以总体上氨的产率很高 B 氯气和氢气混合在光照条件下反应生成氯化氢，用水吸收得到盐酸 C 氯碱工业中，
3、电解槽的阳极区产生NaOH D 二氧化硫在接触室被氧化成三氧化硫，三氧化硫在吸收塔内被水吸收制成浓硫酸6下列有关工业生产的叙述正确的是（） A 合成氨生产过程中将NH3液化分离，会降低反应速率，可提高N2、H2的转化率 B 从海水中提镁过程中，电解熔融MgO可制备Mg C 电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解固体的质量比阴极析出固体的质量小 D 电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室7如图是合成氨的简要流程示意图，沿X路线回去的物质是（） A N2和H2 B 催化剂 C NH3 D H28下列有关工业生产的叙述正确的是（） A 合成氨生产过程中升高温度可加快反应速
4、率，缩短生产周期，故温度越高越好 B 硫酸工业中，使用催化剂是为了提高SO2转化为SO3的转化率 C 电解精炼铜时，精铜作阴极 D 电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室9下列有关工业生产的叙述正确的是（） A 合成氨工业中，将NH3及时液化分离有利于加快反应速率 B 氯碱工业中，使用离子交换膜可防止Cl2和NaOH溶液反应 C 硫酸工业中，接触室内安装热交换器，是为了利用沸腾炉中排出的SO2的热量 D 硫酸工业中，SO2的催化氧化不采用高压，是因为压强对SO2转化率无影响10最近美国化学家借助太阳能产生的电能和热能，用空气和水作原料成功地合成了氨气下列有关说
5、法正确的是（） A NH3是电解质 B 该合成氨过程不属于氮的固定 C 空气、水、太阳能均为可再生资源 D 断裂N2中的NN键会释放出能量11有关合成氨工业的下列说法中，正确的是（） A 从合成塔出来的混合气体，NH3的含量较小，所以生产氨的工厂的效率都很低 B 由于氨可液化分离出来，N2、H2在实际生产中循环使用，所以总体来说氨的产率很高 C 合成氨工业的反应温度控制在500，目的是使化学平衡向正反应方向移动 D 合成氨厂采用的压强是20 MPa50 MPa，因在该压强下铁触媒的活性最大12下列物质的工业制备原理不正确的是（） A 氨气：N2+3H22NH3 B 铝：2Al2O3（熔融）4A
6、l+3O2 C 氯气：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2+2H2O D 硫酸：2SO2+O22SO3，SO3+H2OH2SO413下列关于合成氨和联合制纯碱工业生产的叙述中，正确的是（） A 合成氨生产过程中将NH3液化分离，可加大正反应速率，提高N2、H2的转化率 B 联合制碱法生产工艺中采用循环操作，其目的是提高食盐的利用率 C 从氨合成塔出来的混合气体中NH3只占15%左右，所以生产氨的工厂效率都很低 D 联合制碱法中关键的一步是向分离出NaHCO3晶体后的母液中不断地通入CO214下列工业生产所涉及的化学用语表达不正确是（） A 工业上制取氯气：MnO2+4HClCl2+MnC
7、l2+H2O B 工业上合成氨：N2+3H2 2NH3 C 工业上制取粗硅：SiO2+2CSi+2CO D 工业上生产漂白粉：2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O15关于工业合成氨的叙述中错误的是（） A 在动力、设备、材料允许的条件下尽可能在高压下进行 B 温度越高越有利于工业合成氨 C 在工业合成氨中N2、H2的循环利用可提高其利用率，降低成本 D 及时从反应体系中分离出氨气有利于平衡向正反应方向移动16合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义哈伯法合成氨需要在2050MPa的高压和500左右的高温下，并用铁触媒作为催化剂，氨在平衡混合物中的含量仍较少最近
8、英国俄勒冈大学的化学家使用了一种名为 trans一Fe（DMeOPrPE）2的新催化剂，在常温下合成氨，反应方程式可表示为N2+3H22NH3有关说法正确的是（） A 哈伯法合成氨是吸热反应，新法合成氨是放热反应 B 新法合成氨不需要在高温条件下，可节约大量能源，具有发展前景 C 新法合成氨能在常温下进行是因为不需要断裂化学键 D 新催化剂降低了反应所需要的能量，使平衡正向移动17下列有关工业生产的叙述正确的是（） A 合成氨工业中，将NH3及时液化分离有利于加快反应速率 B 硫酸工业中，接触室内安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量 C 氯碱工业中，使用离子交换膜可防止C1
9、2和NaOH溶液反应 D 电镀工业中，必需将镀件与电源的负极相连18合成氨反应的正反应是气体体积减小的放热反应，合成氨工业的生成流程如下：关于合成氨工业的说法中不正确的是（） A 混合气进行循环利用遵循绿色化学思想 B 对原料气进行压缩可以增大原料气的转化率 C 合成氨反应须在低温下进行 D 使用催化剂可以提高反应的速率，但是不能使平衡向正反应方向移动19工业上利用合成氨实现人工固氮属于合成氨主要原料的是（） A NO2 B 空气 C Na2CO3 D KNO320下列生产工艺不能体现“绿色化学”思想的是（） A 海水提镁：用电解氯化镁产生的氯气制取盐酸 B 工业制硫酸：提高尾气排放的烟囱高度
10、 C 工业制胆矾：使用稀硫酸、双氧水溶解铜 D 火力发电：在燃煤中加入适量生石灰二填空题（共5小题）21“低碳”既是时尚，也是环保要求“低碳”在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废”，不同工厂今后联合生产等都是很好的“低碳”生产方式下面是几个工厂利用废气、废渣（液）联合生产化肥硫酸铵的工艺：请回答下列问题：（1）工艺操作为：工业合成氨的化学方程式为：（3）副产品的化学式为该联合生产工艺中可以循环使用的物质是（4）在实验室中检验合成氨厂排出的废气中是否含有氨气的方法是（5）写出生成“产品”的化学方程式：22以天然气、焦炭、水、空气为初始原料，可以制得若干化工产品：请回答下列
11、问题：（1）合成氨中原料气体N2来源于空气，可采用将空气和两种方法，H2可采用上述反应，其化学方程式为对于合成氨N2+3H22NH3H0，其中N2与H2体积比高于1：3的原因是；及时分离NH3的方法是（3）制取NH4NO3时，NH3的用途有两种，制HNO3的量大于与HNO3反应的量的原因（4）发生反应的化学方程式为（5）发生反应生成C8H18的化学方程式为23氨气是中学化学中常见的气体，其用途广泛（1）实验室制取氨气的化学方程式是工业上氨气可以由氢气和氮气合成如图1该反应的热化学方程式是随着温度的升高，该反应的化学平衡常数的变化趋势是一定温度下，2L密闭容器中，5mol N2和5mol H2发
12、生反应，达到平衡时，N2的转化率为20%，该温度下反应的平衡常数的数值是（填字母）简述一种检查氨气是否泄露可采用的化学方法：（3）工业制硫酸的尾气中含较多的SO2，为防止污染空气，回收利用SO2，工业上常用氨水吸收法处理尾气当氨水中所含氨的物质的量为3mol，吸收标准状况下44.8L SO2时，溶液中的溶质为（NH4）2SO3显碱性，用化学平衡原理解释NH4HSO3显酸性用氨水吸收SO2，当吸收液显中性时，溶液中离子浓度关系正确的是（填字母）ac（NH4+）=2c（SO32）+c（HSO3）bc（NH4+）c（SO32）c（H+）=c（OH）cc（NH4+）+c（H+）=c（SO32）+c（H
13、SO3）+c（OH）（4）氨气是一种富氢燃料，可以直接用于燃料电池，下图是供氨水式燃料电池工作原理如图2：氨气燃料电池的电解质溶液最好选择（填“酸性”、“碱性”或“中性”）溶液空气在进入电池装置前需要通过过滤器除去的气体是氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水，该电池的电极总反应是，正极的电极反应方是24实验室合成氨装置如图：试回答：（1）装置甲的作用是：，从丙导出的气体是，（3）乙中发生的反应方程式为，（4）检验产物的简单化学方法是25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）从图中选择制取
14、氮气的合适装置：（填编号）氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用：（3）用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能说明反应发生的现象是，乙装置中的CCl4的作用是（4）反应结束后锥形瓶内的溶液中含有的离子有：H+、OH、三解答题（共5小题）26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，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
15、”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27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）AN2和H2 B催化剂 CNH3DN2、H2和NH3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、C
16、O2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NH3H2O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 NH3H2O，电路中转移电子mol，阳极的电极反应式为28氨在工业上有很多重要应用，合成氨的流程示意图如下：回答下列问题：（1）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
17、生的化学反应方程式为；原料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：；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；（3）设备C的作用是29氨气是工农业生产中重要的产品，合成氨并综合利用的某些过程如图所示：（1）原料气中的氢气来源于水和碳氢化合物请写出甲烷和水在催化剂和高温条件下反应的方程式：在工业生产中，设备A的名称为，A中发生的化学反应方程式是（3）上述生产中向母液通入氨气同时加入，可促进副产品氯化铵的析出长期使用氯化铵会造成土壤酸化，尿素适用于各种土壤，在土壤中尿素发生水解，其水解的化学方程式是（4）纯
18、碱在生产生活中有广泛的应用，请写出任意两种用途：（5）图中所示工业制法获得的纯碱中常含有NaCl杂质，用下述方法可以测定样品中NaCl的质量分数样品m溶解沉淀固体n克检验沉淀是否洗涤干净的方法是样品中NaCl的质量分数的数学表达式为30合成氨工业、硫酸工业的生产工艺流程大致为：合成塔和接触室中的反应分别为：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）H=0；2SO2（g）+O2（g）2SO2（g）H=0（1）写出流程中设备的名称：B，X进入合成塔和接触室中的气体都要进行热处理，最理想的热处理方法是（3）采用循环操作可提高原料的利用率，下列生产中，采用循环操作的是（填序号）硫酸工业 合成氨工业 硝酸工
19、业（4）工业上常用98.3%的浓硫酸吸收SO3而不用稀硫酸或水的原因是（5）工业生产中常用氨酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染、废物利用的目的硫酸工业尾气中的SO2经处理可以得到一种化肥，该肥料的化学式是（6）根据化学平衡移动原理，下列条件或措施合理的是（填序号）合成氨工业在高压下进行 合成氨工业和硫酸工业都使用催化剂 及时将氨液化而分离 硫酸工业中，净化后的炉气中要有过量空气 合成氨工业和硫酸工业都采用适宜的温度工业合成氨 参考答案一选择题（共20小题）1C2D3D4B5A6AC7A8C9B10C11B12C13B14A15B16B17CD18C19B20B二填空题（共5小题）21过滤N2+3
20、H22NH3CaOCO2用湿润的红色石蕊试纸放在导气管口，若试纸变蓝，则证明有NH3CaSO4+CO2+2NH3+H2OCaCO3+（NH4）2SO422深冷分离氧燃烧CH4+2H2OCO2+4H2制H2的成本高于制N2，为了提高H2的转化率，可以提高N2的加入量冷却使NH3液化NH3转化为HNO3的过程中，发生3NO2+H2O2HNO3+NO及各步反应有损失，用于制HNO3的NH3量应较大CO2+2NH3CO（NH2）2+H2O8CO+17H2C8H18+8H2O232NH4Cl+Ca（OH）22NH3+CaCl2+2H2ON2（g）+3H2（g）2NH3（g）H=-93.36 kJ/mol
21、减小0.5将湿润的红色石蕊试纸接近容器，观察试纸是否变蓝，如果变蓝说明有氨气泄露（或蘸取浓盐酸接近容器，观察是否有白烟生成，如果有白烟生成说明管道泄露（NH4）2SO3和NH4HSO3NH4+H2ONH3H2O+H+SO32-+H2OHSO3-+OH-，SO32-水解程度大于NH4+ 的水解程度使溶液中c（OH-） c（H+），溶液呈碱性ab碱性CO2 4NH3+3O22N2+6H2OO2+4e-+2H2O=4OH-24干燥气体使N2和H2充分混合（或观察气泡以调节氢气、氮气流速）NH3、N2、H2N2+2H22NH3用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近丙的导管口，有白烟生成，说明有NH3生成（或能使湿润
22、的红色石蕊试纸变蓝色也说明有氨气生成）25a干燥气体控制氢气和氮气的流速混合气体出现红棕色气体防止倒吸NH4+NO3-三解答题（共5小题）26液化、分馏与碳反应后除去CO2C+H2OCO+H2CH4+H2OCO+3H2合成（氨）塔N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）；冷凝塔或冷凝器；n高温气体由冷凝塔上端进入，冷凝水从下端进入，逆向冷凝效果好将液氨与未反应的原料气分离13.827合成塔AC+H2OCO+H2 防止催化剂中毒CO32-+CO2+H2O=2HCO3-在电磁场的作用下，氮氮三键更容易断裂，减少了合成氨反应所需的能量降低能耗，使反应更容易进行32NH3-6e-=N2+6H+28合成
23、塔N2+3H22NH3C+H2OCO+H2、CH4+H2OCO+H2冷凝器n高温气体从冷凝塔上端进入，冷却水从下端进入，逆向冷凝效果更好将液氨和未反应的原料气体分离29CH4+2H2OCO2+4H2或CH4+H2OCO+3H2沉淀池NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3NaClCO（NH2）2+H2O=2NH3+CO2制玻璃、制皂、造纸、纺织、印染等往少量的最后一次洗涤所得滤液中加入稀H2SO4溶液（或AgNO3溶液），若产生白色沉淀，则沉淀没有洗涤干净，若无白色沉淀，则沉淀已洗涤干净（1-）100%30循环压缩机沸腾炉充分利用反应中放出的热量加热反应气由于用稀硫酸或水吸收SO2时易形成酸雾，不利于SO2吸收（NH4）2SO4