《[推荐学习]高中化学第一单元走进化学工业课题2人工固氮技术——合成氨同步练习》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[推荐学习]高中化学第一单元走进化学工业课题2人工固氮技术——合成氨同步练习（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、k12课题2人工固氮技术合成氨一、选择题1. 下面是合成氨的简要流程示意图，沿X线路回去的是()AN2和H2B催化剂C仅N2 D仅H2答案：A解析：解答：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。分析：本题考查工业合成氨气的流程、原料的循环利用等，题目难度不大。2. 下列关于催化剂的说法，正确的是(双选)()A催化剂能使不起反应的物质发生反应B在化学反应前后催化剂性质不改变，质量发生改变C催化剂能改变化学反应速率D在化学反应过程中，催化剂质量和化学性质都改变答案：C解析：解答：催化剂的种类有多种，根据不同
2、的目的和不同的化学反应而采用不同的催化剂，催化剂在反应前后的性质和质量均不发生变化。并不是所有的不反应的物质加入催化剂均能反应，还要根据物质本身的性质。分析：本题考查在化学反应中催化剂的作用、催化剂的性质，熟练掌握催化剂的特性是解题的关键。3. 对于可逆反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0，下列说法正确的是()A达到平衡时反应物和生成物浓度一定相等B恒温恒压时达到平衡后加入氨气，重新达到平衡时，氨气的浓度比原平衡时减小C达到平衡时，升高温度加快了吸热反应的速率，降低了放热反应的速率，所以反应向逆反应的方向移动D加入催化剂可以缩短到达平衡的时间，这是因为加快了正反应的速率，而减慢了逆反应
3、的速率答案：B解析：解答：对于可逆反应，达到平衡时反应物和生成物的浓度为一定值，但不一定相等，A错；升高温度可以同时加快正逆反应速率，对于吸热反应，正反应速率比逆反应速率增大的要快，所以反应向正反应方向移动，C错；加入催化剂可以同等程度的改变正逆反应速率，D错。分析：本题考查化学平衡的影响因素、化学反应速率的影响因素以及化学平衡状态，题目难度中等，熟练掌握化学平衡移动原理是解题的关键。4. 关于氨的合成工业的下列说法正确的是()A从合成塔出来的气体，其中氨气一般占15%，所以生产氨的工业的效率都很低B由于NH3易液化，N2、H2可循环使用，则总的说来氨的产率很高C合成氨工业的反应温度控制在40
4、0500 左右，目的是使平衡向正反应方向进行D合成氨工业采用10 MPa30 MPa，是因该条件下催化剂的活性最好答案：B解析：解答：A项中合成塔出来的气体中含有没反应的N2、H2，可以进行循环使用，使效率提高；C项中控制温度在500 左右是因为催化剂在此温度时活性最好；D项中压强控制在30 MPa，是考虑到动力，设备。分析：熟练掌握工业合成氨气的反应原理和工艺流程等是解题的关键，注意合成氨气的反应条件。5. 为了进一步提高合成氨的生产效率，科研中具有研发价值的是()A研制高温下活性较大的催化剂B寻找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生产设备答案：C解析：解答：合
5、成氨的反应是放热反应，降低温度有利于提高合成氨的产率，因此研制低温下活性较大的催化剂最具开发价值。分析：本题考查工业合成氨中具有研发价值的方法，应从化学反应原理角度进行判断。6. 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答案：B解析：解答：装置甲的作用有三点：干燥气体；观察气体逸出速率便于控制比例；使气体混合均匀。分析：本题考查实验室生成氨气的化学实验装置的作用和氨气的性质极其检验方法，题目难度中等。7. 下列有关合成氨工业的叙述，可用勒夏特列原理来解释的是()
6、A使用铁触媒，使N2和H2混合气体有利于合成氨B高压比常压条件更有利于合成氨的反应C500 左右比室温更有利于合成氨的反应D合成氨时采用循环操作，可提高原料的利用率答案：B解析：解答：A项使用催化剂对平衡无影响；C项500 时催化剂活性最好；D项采用循环操作提高原料利用率与平衡移动无关。分析：本题考查化学平衡移动原理的应用，熟练掌握勒夏特列原理的含义是解题的关键。8. 化工生产中，为加快反应速率应优先考虑的措施是()A选用适宜的催化剂 B采用高压C采用高温 D增大反应物浓度答案：A解析：解答：化工生产中应首先考虑的是生产成本，因此应先考虑使用催化剂，提高反应速率。分析：本题考查影响化学反应速率
7、的外界因素，催化剂对反应速率的较大。9. 某温度时，在一体积为2 L的密闭容器中，通入112 g N2和24 g的H2，此时容器内压强为p大气压。在该温度和催化剂作用下，H2和N2反应达到平衡，测得平衡时压强为0.95p大气压，下列说法不正确的是()A平衡时，N2物质的量是3.6 molB平衡时，H2的物质的量是10.8 molC平衡时，N2的转化率10%DNH3的体积百分含量是10%答案：D解析：解答：充入的气体的物质的量分别为：n(N2)4 moln(H2)12 mol由压强的变化可知平衡后的气体的物质的量为：n(总)15.2 molN23H22NH3初： 4 mol 12 mol 0变：
8、 x 3x 2x平： 4 molx 12 mol3x 2x4 molx12 mol3x2x15.2 molx0.4 mol故平衡时N2的物质的量是3.6 mol，H2的物质的量为10.8 mol。N2的转化率为：(N2)100%10%NH3的百分含量为：100%5.3%。分析：本题考查有关化学平衡的计算，熟练掌握三段式计算方法是解题的关键。10. 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()ABC D只有答案：B 解
9、析：解答：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。分析：提高CO的转化率即是使化学平衡想正反应方向移动，根据化学平衡移动原理进行分析判断即可。11. 合成氨所需的原料是()水空气焦炭铁触媒ABC D全部答案：C解析：解答：铁触媒是合成氨的催化剂，不属于原料。分析：本题考查合成氨的反应原理
10、以及原料，熟练掌握合成氨的工艺是解题的关键。12. 合成氨工业中控制的反应条件应()A温度越高越好B压强越大越好C混合气体中氢气含量越高越好D所选的催化剂活性越大越好答案：D解析：解答：工业合成氨的热化学方程式：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1，似乎压强越大就越有利于平衡向合成氨的方法移动，温度越高达到平衡的时间就越短，易错选A或B。实际上在合成氨的工业生产中，压强不能太大，否则能耗太高，并且对设备的要求高。而根据化学平衡移动原理，此反应温度越低越有利于平衡向正方向移动，但温度太低，则催化剂的催化活性不能很好地发挥，反应速率太慢；为解决上述矛盾，一般选择使催化剂活性
11、最大时的温度。分析：本题考查合成氨工业中反应条件的选择和控制，根据反应速率和平衡移动进行分析判断。13. 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答案：C解析：解答：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。分析：本题考查催化剂在化学反应中的作用。14. 反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是()增加C的量将容器的体积缩小一半保持体积不变，充入N2使体系压强增大保持压强不变
12、，充入N2使容器体积变大A BC D答案：C解析：解答：增加固体的量，恒容时充入与反应无关的气体，都对反应速率无影响。相当于减压，反应速率减小。分析：本题考查化学反应速率的影响因素，熟练掌握外检条件的改变对化学反应速率的影响是解题的关键。15. 对于可逆反应N2(气)3H2(气)2NH3(气)H0，下列说法正确的是()A达到平衡时反应物和生成物浓度一定相等B达到平衡后加入氨气，重新达到平衡时，氨气的浓度比原平衡时大C达到平衡时，升高温度加快了吸热反应的速率，降低了放热反应的速率，所以平衡向逆反应的方向移动D加入催化剂可以缩短到达平衡的时间，这是因为加快了正反应的速率，而减慢了逆反应的速率答案：
13、B解析：解答：往往错选C、D，原因：对升高温度可以使平衡向吸热反应方向移动的原因认识不清；对使用催化剂可缩短到达平衡所用时间的原因认识不清；正确选项为B。分析：解决本题需要辨析清楚外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡移动的不同影响。16. 合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g)3H2(g) 2NH3(g)，673 K、30 MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是()A点a的正反应速率比点b的小B点c处反应达到平衡C点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样D其他条件不变，773 K下反应至t1时刻，n(H
14、2)比上图中d点的值大答案：D解析：解答：选项A，在ab段可逆反应向正反应方向进行，随着反应的进行，反应物浓度在减小，正反应速率在降低，故选项A不正确；选项B中，c点时NH3、H2的物质的量仍在变化，故未达到化学平衡；选项C中，t1时刻和t2时刻都处于同样的化学平衡状态，则n(N2)不变，故C不正确；选项D中，由于正反应是一个放热反应，升高温度化学平衡向逆反应方向移动，故平衡时n(H2)比题图中d点的值要大，故选项D正确。分析：本题考查化学平衡状态的建立过程的分析、图像分析能力等，熟练掌握平衡状态的建立过程是解题的关键。17. 合成氨工业上采用循环操作，主要是为了()A加快反应速率B提高NH3的平衡浓度C降低NH3的沸点D提高N2和H2的利用率答案：D解析：解答：合成氨工业上采用循环压缩，将N2、H2压缩到合成塔中，提高了N2、H2的利用率。分析：本题考查的知识点比较单一，熟练掌握合成氨过程中循环利用的意义是解题的关键。18. 工业合成氨的反应是在500 左右进行，主要原因是()A500 时反应
