人教版化学高二选修2第一单元课题2人工固氮技术——合成氨同步练习
一、选择题
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(H2)比上图中d点的值大
我要多选
作答:
答对了
答错了
下面是合成氨的简要流程示意图,沿X线路回去的是(  )


A.
N2和H2
B.
催化剂
C.
仅N2
D.
仅H2
我要多选
作答:
答对了
答错了
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 mol
B.
平衡时,H2的物质的量是10.8 mol
C.
平衡时,N2的转化率10%
D.
NH3的体积百分含量是10%
我要多选
作答:
答对了
答错了
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(  )

①增加C的量 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变,充入N2使体系压强增大 ④保持压强不变,充入N2使容器体积变大

A.
①④
B.
②③
C.
①③
D.
②④
我要多选
作答:
答对了
答错了
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95%,氮气的转化率接近于(  )

A.
11.5%
B.
10.5%
C.
9.75%
D.
13.2%
我要多选
作答:
答对了
答错了
对于可逆反应N2(气)+3H2(气)2NH3(气) ΔH<0,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
我要多选
作答:
答对了
答错了
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
我要多选
作答:
答对了
答错了
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
我要多选
作答:
答对了
答错了
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
我要多选
作答:
答对了
答错了
对于可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,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,而减慢了逆反应的速率
我要多选
作答:
答对了
答错了
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
我要多选
作答:
答对了
答错了
合成氨所需的原料是(  )

①水 ②空气 ③焦炭 ④铁触媒

A.
①②
B.
②③
C.
①②③
D.
全部
我要多选
作答:
答对了
答错了
下列关于催化剂的说法,正确的是(  )

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
我要多选
作答:
答对了
答错了
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
我要多选
作答:
答对了
答错了
将空气中氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮,下图中能实现人工固氮的是(  )


A.
A
B.
B
C.
C
D.
D
我要多选
作答:
答对了
答错了
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400~500 ℃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 MPa~30 MPa,是因该条件下催化剂的活性最好
我要多选
作答:
答对了
答错了
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(  )

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
C.
500 ℃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
我要多选
作答:
答对了
答错了
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、NH3
D.
检验产物可用湿润的红色石蕊试纸或浓盐酸等
我要多选
作答:
答对了
答错了
工业合成氨的反应是在500 ℃左右进行,主要原因是(  )

A.
500 ℃时反应速率最快
B.
500 ℃时的平衡浓度最大
C.
500 ℃时的转化率最高
D.
500 ℃催化剂能发挥最大效力
我要多选
作答:
答对了
答错了
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),ΔH<0,欲提高CO转化率可采用的方法有:①降低温度;②增加压强;③使用催化剂;④增大CO的浓度;⑤增大水蒸气的浓度,其中正确的组合是(  )

A.
①②③④⑤
B.
①⑤
C.
①④⑤
D.
只有⑤
我要多选
作答:
答对了
答错了
二、非选择题
某研究性学习小组利用以下材料来探究NH3的还原性,部分实验装置如下图。

材料一 NH3是强还原剂,能将某些金属氧化物还原为金属单质或低价态的氧化物。如:2NH3+3CuO 3Cu+N2+3H2O;

材料二 Cu在酸性溶液中不稳定,可发生自身氧化还原反应生成Cu2和Cu,Cu2O+2H=Cu2+Cu+H2O。

请回答下列问题:

1、

在实验室里,该学习小组设计下列制取纯净干燥氨气的方案,简易、可行的最佳方案是________。

A.
加热氯化铵固体,再通过碱石灰
B.
在N2和H2的混合气体中加入铁触媒,并加热至500 ℃,再通过碱石灰
C.
加热浓氨水,再通过碱石灰
D.
在生石灰中加入浓氨水,再通过碱石灰
2、

为证明NH3还原CuO的反应中有水生成,B中应放入的试剂是_________。

3、

当观察到_________(填现象),即表明A中的反应已经完成。

4、

该小组欲用体积比为1∶4的稀硫酸作试剂,检验反应是否有Cu2O固体生成。现用98%的浓硫酸配制1∶4的稀硫酸,所需的玻璃仪器除了胶头滴管外还有_________。

可证明还原产物中含有Cu2O的操作及现象是_________。

5、

请写出A中生成Cu2O的化学方程式_________。

6、

若用定量的方法测定该反应是否生成Cu2O,最简便且准确的方法是_________。

我要多选
作答:
答对了
答错了
合成氨工业中,原料气(N2、H2及CO、NH3的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜(l)溶液来吸收原料中的CO,其反应是

[Cu(NH3)2Ac]+CO+NH3 [Cu(NH3)3]Ac·CO+Q

1、

必须除去原料气中CO的原因是?

2、

醋酸二氨合铜(l)吸收CO的适宜条件是_________。

3、

吸收CO后的醋酸铜氨液经过适当处理又可再生,恢复其吸收CO的能力以循环使用,醋酸铜氨液再生的适宜条件是_________。

我要多选
作答:
答对了
答错了
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、_________、_________。

我要多选
作答:
答对了
答错了
已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)(正反应为放热反应),2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反应为放热反应)。

请回答下列问题:

1、

从影响化学反应速率和化学平衡的因素分析,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是_________、 _________。

2、

在合成氨的工业生产中,要分离出氨,目的是_________;而合成SO3的过程中,则不需要分离出SO3,原因是_________。

我要多选
作答:
答对了
答错了
在以煤为主要原料的合成氨工业中,原料气氢气常用下述方法获得:

①C+H2O(g) CO+H2

②CO+H2O(g) CO2+H2

1、

已知CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g);ΔH=-283.0 kJ/mol;

H2(g)+1/2 O2(g)===H2O(g);ΔH=-285.8 kJ/mol;写出上述CO与H2O(g)反应的热化学方程式:                       

2、

从反应混合物中分离出H2的方法通常是以碱液洗气,根据该工业生产的实际分析,最好选用下列哪种溶液作为吸收剂?_________,理由是_________。

A.氢氧化钠溶液

B.氨水

C.石灰水或石灰乳

3、

在实验室模拟上述反应②,830 ℃时在1 L的容器中装入CO和H2O(g)各2 mol使之反应,达到平衡时测得容器中CO2的浓度为1 mol/L,计算830 ℃时该反应的平衡常数。

我要多选
作答:
答对了
答错了
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