2012年苏教版高中化学选修2 2.1氨的合成练习卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

我国合成氨工业生产的主要原料是(　　)

A．N₂和H ₂                              B．空气、煤、水

C．硫铁矿、空气                          D．O₂和水蒸气

2. 难度：简单

合成氨时既要使合成氨的产率增大，又要使反应速率加快，可采取的办法是(　　)

①减压　②加压　③升温　④降温　⑤及时从平衡混合气中分离出NH₃

⑥补充N₂或H₂　⑦加催化剂　⑧减小N₂或H₂的量

A．③④⑤⑦                             B．②④⑥

C．②⑥                                 D．②③⑥⑦

3. 难度：简单

下面四个选项是四位同学在学习过化学反应速率理论和化学平衡理论以后，联系化工生产实际所发表的看法，你认为不正确的是(　　)

A．化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品

B．化学平衡理论可指导怎样使用有限原料多出产品

C．化学反应速率理论可指导怎样提高原料的转化率

D．正确利用化学反应速率和化学平衡理论都可提高化工生产的综合经济效益

4. 难度：简单

合成氨工业采用铁触媒作催化剂，这是因为(　　)

A．能提高H₂的转化率

B．能提高平衡时NH₃的百分含量

C．能提高N₂的利用率

D．能加快反应速率

二、简答题

5. 难度：中等

在氨的工业合成中，有三个关键的技术问题，请结合所学知识解决它们。

(1)合成氨的化学原理是N₂＋3H₂2NH₃，在工业上选择20～50 MPa的较高压强和450 ℃左右的温度来进行反应，请结合有关的化学原理解释。

(2)在生产过程中需要大量氢气，现有以下几种获得氢气的方法，请你选出最适宜的，并说明理由。

A．电解水制取氢气

B．由煤或焦炭来制取氢气：煤或焦炭经加热，炽热的炭与水蒸气反应生成氢气

C．由天然气或重油制取氢气：天然气的主要成分甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳；一氧化碳在催化剂存在的条件下与水蒸气反应得到氢气和二氧化碳

(3)合成氨的生产工艺流程：首先用适当的方法生产出合成氨的原料气——氮气和氢气。氮气和氢气的混合气体在合成塔中于一定条件下，通过催化剂的作用产生氨气，再通过氨分离器不断地把生成的氨分离出来，同时未转化的反应气体再进入合成塔循环加工。这就是合成氨的工艺流程。请根据这一描述过程画出流程方框图。

三、选择题

6. 难度：简单

不能用化学平衡移动原理说明的事实是(　　)

A．合成氨在高压下进行是有利的

B．温度过高对合成氨不利

C．使用催化剂能使合成氨速率加快

D．及时分离从合成塔中出来的混合气，有利于合成氨

7. 难度：简单

下列事实中不能应用勒夏特列原理来解释的是(　　)

A．实验室常用排饱和食盐水法收集氯气

B．加入催化剂有利于氨氧化的反应

C．高压有利于合成氨的反应

D．400～500 ℃左右比室温更有利于合成氨的反应

8. 难度：简单

对于可逆反应N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)(正反应为放热反应)，下列说法正确的是(　　)

A．达到平衡时N₂、H₂、NH₃的含量一定相等

B．达到平衡后加入N₂，当重新达到平衡时，NH₃的浓度比原平衡的大，H₂的浓度比原平衡的小

C．达到平衡时，升高温度，加快了逆反应速率，减慢了正反应速率，所以平衡向逆反应方向移动

D．加入催化剂可以缩短达到平衡的时间，是因为正反应速率加快了，逆反应速率减慢了

9. 难度：简单

有关催化剂的性质、作用的说法正确的是(　　)

A．合成氨反应若不使用催化剂，该反应就不能进行

B．反应前后催化剂的质量不改变，但化学性质要改变

C．催化剂能缩短反应到达平衡所用的时间，但催化剂损耗量较大

D．催化剂可以同样倍数地改变正、逆反应速率

10. 难度：简单

工业合成氨除了用高压和催化剂外，还选用适当的高温(500 ℃)，其理由是(　　)

A．提高NH₃的产率

B．提高N₂的转化率

C．500 ℃时反应速率最快

D．催化剂在500 ℃活性最大

11. 难度：简单

为了进一步提高合成氨的生产效率，科研中最具有开发价值的是(　　)

A．寻找N₂的新来源

B．研制低温下活性较大的催化剂

C．研制500 ℃左右时活性较大的催化剂

D．研制耐高温、高压的材料，用于建造合成氨塔

12. 难度：简单

有关合成氨工业的说法中，正确的是(　　)

A．从合成塔出来的混合气体，其中NH₃只占15%，所以生产氨的工厂的效率都很低

B．由于氨易液化，N₂、H₂在实际生产中是循环使用，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2×10⁷～5×10⁷ Pa，因为在该压强下铁触媒的活性最大

13. 难度：简单

如图是合成氨的简易流程示意图：沿X路线回去的物质是(　　)

A．N₂和H₂                               B．催化剂

C．N₂                                   D．H₂

14. 难度：简单

一定条件下，合成氨反应达到平衡后，混合气体中NH₃的体积占25%，若反应前后条件保持不变，则反应后缩小的气体体积与原反应物体积的比值是(　　)

A．                                  B．

C．                                  D．

15. 难度：简单

合成氨所需H₂可由煤和水反应制得，其中的一步反应为：

CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)

正反应是放热反应，欲提高CO的转化率，可采用的方法有：①降低温度、②增大压强、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．①②③                               B．④⑤

C．①⑤                                 D．只有⑤

四、填空题

16. 难度：中等

在合成氨反应中，入口气体中N₂、H₂、NH₃体积比为6∶18∶1，出口气体中N₂、H₂、NH₃体积比为9∶27∶8，则H₂的转化率为____________。

17. 难度：中等

合成氨工业中，原料气(N₂、H₂，混有少量CO、NH₃)在进入合成塔之前，常用醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收CO，其反应为：CH₃COO[Cu(NH₃)₂]＋CO＋NH₃CH₃COO[Cu(NH₃)₃]·CO(正反应为放热反应)。

(1)必须除去CO的原因是________________________________________________________。

(2)醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液吸收原料气中CO的适宜条件是_____________________________。

(3)吸收CO后的醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液经适当处理又可再生，恢复其吸收CO的能力而循环使用，其再生的条件是__________________________________________________________。

18. 难度：中等

实验室用N₂、H₂合成氨气，并用酚酞试液检验生成的氨气，用锌与盐酸反应制取氢气；用NaNO₂饱和溶液和NH₄Cl饱和溶液共热制取氮气：

NaNO₂＋NH₄Cl===NaCl＋NH₄NO₂

NH₄NO₂N₂↑＋2H₂O。

制取装置如图所示：

(1)装置A用于制取________。

(2)装置E中分液漏斗上方常用导管与圆底烧瓶相通，作用是________。装置E与装置C直接相连，连接时导管口连接方法为e接________。

(3)装置C的另一接口与其他仪器装置相连接时，导管口的连接顺序为：另一接口________接________，________接________，________接________。

(4)装置D的作用为________。装置F导出的气体的成分为________。

(5)装置G内滴有酚酞的试液，用于检验氨气的生成，该装置中导管口能否插入液面以下________(填“能”或“不能”)，理由是___________________________________________。

(6)从充分利用原料的角度看，装置G应装双孔塞，此时另一接口应与________相连为佳。

19. 难度：中等

利用天然气合成氨的工艺流程示意图如下：

依据上述流程，完成下列填空：

(1)n mol CH₄经一次转化后产生CO 0.9n mol，产生H₂________mol(用含n的代数式表示)。

(2)K₂CO₃溶液和CO₂反应在加压条件下进行，加压的理论依据是________(填字母代号)。

a．相似相溶原理　b．平衡移动原理　c．酸碱中和原理

(3)由KHCO₃分解得到的CO₂可以用于________(写出CO₂的一种重要用途)。

(4)整个流程有三处循环，一是Fe(OH)₃循环，二是K₂CO₃溶液循环，三是________循环。