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《高中化学 1.2.2 合成氨的基本生产过程和合成氨工业的发课时训练（含解析）新人教版选修2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、合成氨的基本生产过程和合成氨工业的发展1.合成氨所需的原料是( ) ①水 ②空气 ③焦炭 ④铁触媒A.①②B.②③C.①②③D.①②③④解析:铁触媒是合成氨的催化剂,不属于原料。答案:C2.为了进一步提高合成氨的生产效率,科研中具有开发价值的是( )A.研制高温下活性较大的催化剂B.寻求NH3的新来源C.研制低温下活性较大的催化剂D.研制耐高温高压的新型材料建造合成塔解析:合成氨的反应是放热反应,降低温度有利于提高合成氨的生产效率。答案:C3.实验室合成氨装置如下图所示,则以下说法中错误的是( )A.装置甲的作用之一是干燥
2、B.装置甲的作用是化合C.乙处导出的气体是N2、H2、NH3D.检验产物可用湿润的红色石蕊试纸或浓盐酸等解析:装置甲的作用有三点:①干燥气体;②观察气体逸出速率便于控制反应物间的比例;③使气体混合均匀。答案:B4.工业上用氢气和氮气合成氨,氢气的主要来源是( )A.水和燃料B.电解水C.锌和稀硫酸D.液化空气解析:电解水需消耗大量的电能;Zn和H2SO4制H2造价太高;液化空气得不到H2。答案:A5.在N2+3H22NH3的反应中,经过一段时间后,NH3的浓度增加了0.6mol·L-1。在此时间内用H2表示的平均速率为0.45mol·(L·s)-1,则这段
3、时间是( )A.1sB.2sC.0.44sD.1.33s解析:由反应方程式知,当NH3的浓度增加了0.6mol·L-1时,H2的浓度减少了0.9mol·L-1,再运用速率公式可得时间。答案:B6.工业合成氨时将N2和H2按体积比1∶3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: 压强/MPaφ(NH3)/% 温度/℃ 0.11020306010020015.381.586.489.995.498.83002.252.064.271.084.292.64000.425.138.247.065.279.85
4、000.110.619.126.442.257.56000.054.59.113.823.131.4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。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
5、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:D7.反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,在某一时间段中反应速率与反应过程的曲线关系如下图,则氨的百分含量最高的一段时间是( )A.t0~t1B.t2~t3C.t3~t4D.t5~t6解析:t1时刻,改变条件,平衡逆向移动,t3改变条件,平衡不移动,t4改变条件,平衡逆向移动,所以t0~t1时刻NH3的百分含量最高。答案:A8.在一定条件下,进入氨合成塔的混合气体中氮气的体积占22%,氢气的体积占78%,经合成反应达到平衡后,在相同温度和压强下,气体体积缩小至原体积的9
6、5%,氮气的转化率接近于( )A.11.5%B.10.5%C.9.75%D.13.2%解析:设混合气体为100L,反应掉N2的体积为x。 N2 +3H2 2NH3开始(L)22780平衡(L)22-x78-3x2x由题意:=95%解得x=2.5Lα(N2)=×100%=11.4%。答案:A9.工业合成氨是在一定条件下进行的可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。其部分工艺流程如下:请回答下列问题:(1)第②步除需要催化剂这个条件外,还需要的条件是 。 (2)第①步操作中的原料气的“净化”目的是 , 第③步操作中的目的是 。 (3)工业合成
7、氨反应后可以通过降低混合气体的温度而使氨气分离出来。这种分离物质的方法的原理类似于下列哪种方法? (填编号)。 a.过滤b.蒸馏c.分液d.萃取你作出这个判断的理由是 。 (4)可以用氯气来检验输送氨气的管道是否漏气,如果漏气则会有白烟生成。该反应的化学方程式为 。 解析:(2)原料气中往往含有使催化剂中毒的物质,所以在进行原料气的反应前,需要除掉其中的杂质;工业合成氨反应后的混合气体中既有氨气,也有未反应的氢气、氮气,所以为了提高原料气的利用率,将未反应的原料气进行重新利用,这样可以提高经济效益。(3)降低温度,氨变为液态,从而进行分离,所以与工
8、业上利用的蒸馏类似,都是通过改变温度,使物质的状态发
