2017春高中化學(xué)1.2.2合成氨的基本生產(chǎn)過程和合成氨工業(yè)的發(fā)展課時(shí)訓(xùn)練選修.docx

課時(shí)訓(xùn)練4合成氨的基本生產(chǎn)過程和合成氨工業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)夯實(shí)1.合成氨工業(yè)上采用循環(huán)操作主要是因?yàn)?)A.加快反應(yīng)速率B.能提高NH3的平衡濃度C.降低NH3的沸點(diǎn)D.提高N2和H2的利用率解析：從合成塔中出來的氣體中NH3僅約占15%,產(chǎn)率太低,還有大量的N2、H2,為了提高N2和H2的利用率,合成氨工業(yè)上采用了循環(huán)操作。答案：D2.下面是合成氨的簡要流程示意圖,沿x路線回去的是()A.N2和H2B.催化劑C.N2D.H2解析：因合成氨為可逆反應(yīng),從合成塔出來的混合氣體中含有大量的N2、H2,為提高原料的利用率,將分離出氨氣后的氮?dú)?、氫氣再輸送到壓縮機(jī),循環(huán)利用。答案：A3.下列關(guān)于制備N2、H2的說法正確的是()A.從空氣中獲得N2的方法是物理變化B.從空氣中獲得N2的方法是化學(xué)變化C.碳與水蒸氣制取H2和CO的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)D.電解H2O制取H2和O2的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)解析：從空氣中獲得N2可以采用物理方法,也可以采用化學(xué)方法,A、B錯(cuò);電解水制取H2和O2,H2與O2在點(diǎn)燃條件下又能生成水,二者的反應(yīng)條件不同,不是可逆反應(yīng)。答案：C4.工業(yè)上用氫氣和氮?dú)夂铣砂?氫氣的主要來源是()A.水和燃料B.電解水C.鋅和稀硫酸D.液化空氣解析：電解水需消耗大量的電能;Zn和H2SO4制H2造價(jià)太高;液化空氣得不到H2。答案：A5.為了進(jìn)一步提高合成氨的生產(chǎn)效率,科研中具有開發(fā)價(jià)值的是()A.研制高溫下活性較大的催化劑B.尋求NH3的新來源C.研制低溫下活性較大的催化劑D.研制耐高溫高壓的新型材料建造合成塔解析：合成氨的反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度有利于提高合成氨的生產(chǎn)效率。答案：C6.實(shí)驗(yàn)室合成氨裝置如右圖所示,則以下說法中錯(cuò)誤的是()A.裝置甲的作用之一是干燥B.裝置甲的作用是化合C.乙處導(dǎo)出的氣體是N2、H2、NH3D.檢驗(yàn)產(chǎn)物可用濕潤的紅色石蕊試紙或濃鹽酸等解析：裝置甲的作用有三點(diǎn):干燥氣體;觀察氣體逸出速率便于控制反應(yīng)物間的比例;使氣體混合均勻。答案：B7.氨在國民經(jīng)濟(jì)中占重要地位。現(xiàn)在約有80%的氨用來制造化肥,其余的用作生產(chǎn)其他化工產(chǎn)品的原料。例如,農(nóng)業(yè)上使用的氮肥如尿素、硝酸銨、磷酸銨、硫酸銨、氯化銨、氨水以及各種含氮混合肥料和復(fù)合肥料,都是以氨為原料制成的;氨氧化法制硝酸是工業(yè)上制硝酸的主要方法。(導(dǎo)學(xué)號52690079)(1)對于合成氨的反應(yīng)來說,使用催化劑和施以高壓,下列敘述中正確的是。A.都能提高反應(yīng)速率,都對化學(xué)平衡狀態(tài)無影響B(tài).都對化學(xué)平衡狀態(tài)有影響,都不影響達(dá)到平衡狀態(tài)所用的時(shí)間C.都能縮短達(dá)到平衡狀態(tài)所用時(shí)間,只有壓強(qiáng)對化學(xué)平衡狀態(tài)有影響D.催化劑能縮短反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)所用時(shí)間,而壓強(qiáng)無此作用(2)綜合考慮各種因素,在實(shí)際生產(chǎn)中,合成氨一般選擇以為催化劑,壓強(qiáng)在之間,溫度在。(3)要實(shí)現(xiàn)合成氨的工業(yè)化生產(chǎn),首先要解決氫氣和氮?dú)獾膩碓磫栴}。氫氣的制取可有以下幾條途徑:電解水制取氫氣,由煤或焦炭來制取氫氣,由天然氣或重油制取氫氣。你認(rèn)為哪種方法是最佳選擇?(填序號),其反應(yīng)的化學(xué)方程式為。解析：(1)對合成氨的反應(yīng),催化劑只能提高反應(yīng)速率,不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng);高壓能提高化學(xué)反應(yīng)速率,也能使化學(xué)平衡向生成氨的方向移動(dòng)。(3)電解水制氫氣,電能消耗大,成本高;煤作原料,能源消耗大,污染大。天然氣作為潔凈燃料,便于管道運(yùn)輸,有投資省、能耗低的優(yōu)點(diǎn)。答案：(1)C(2)鐵觸媒1030 MPa400500 (3)(答案合理即可)CH4+H2OCO+3H2,CO+H2OCO2+H2(答案合理即可)能力提升8.工業(yè)合成氨是在一定條件下進(jìn)行的可逆反應(yīng):(導(dǎo)學(xué)號52690080)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。其部分工藝流程如下:請回答下列問題:(1)第步除需要催化劑這個(gè)條件外,還需要的條件是。(2)第步操作中的原料氣的“凈化”目的是,第步操作中的目的是。(3)工業(yè)合成氨反應(yīng)后可以通過降低混合氣體的溫度而使氨氣分離出來。這種分離物質(zhì)的方法的原理類似于下列哪種方法?(填編號)。a.過濾b.蒸餾c.分液d.萃取你作出這個(gè)判斷的理由是。(4)可以用氯氣來檢驗(yàn)輸送氨氣的管道是否漏氣,如果漏氣則會有白煙生成。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。解析：(2)原料氣中往往含有使催化劑中毒的物質(zhì),所以在進(jìn)行原料氣的反應(yīng)前,需要除掉其中的雜質(zhì);工業(yè)合成氨反應(yīng)后的混合氣體中既有氨氣,也有未反應(yīng)的氫氣、氮?dú)?所以為了提高原料氣的利用率,將未反應(yīng)的原料氣進(jìn)行重新利用,這樣可以提高經(jīng)濟(jì)效益。(3)降低溫度,氨變?yōu)橐簯B(tài),從而進(jìn)行分離,所以與工業(yè)上利用的蒸餾類似,都是通過改變溫度,使物質(zhì)的狀態(tài)發(fā)生變化而分離。(4)2NH3+3Cl2N2+6HCl,生成的HCl又與NH3反