第1單元走進(jìn)化學(xué)工業(yè)及答案

1、1. 合成氨工業(yè)中，常加熱至500，下列有關(guān)敘述正確的是（）A僅僅提高原料轉(zhuǎn)化率B加快v正，減小v逆，促使平衡常數(shù)變大C使平衡向合成氨的方向移動(dòng)，提高原料利用率D為加快反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡所需要的時(shí)間解：A、合成氨的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度越低，氮?dú)夂蜌錃獾霓D(zhuǎn)化率越高，所以若僅僅提高原料轉(zhuǎn)化率，應(yīng)該溫度越低越好，故A錯(cuò)誤；B、改變溫度，正逆反應(yīng)速率都會(huì)變化，不會(huì)出現(xiàn)加快v正、減小v逆的情況，故B錯(cuò)誤；C、該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度越低，反應(yīng)越向著正向移動(dòng)，原料的轉(zhuǎn)化率越高，所以500不利于提高原料的利用率，故C錯(cuò)誤；D、合成氨工業(yè)中，既要保證N2、H2的轉(zhuǎn)化率，又要保證較快的反應(yīng)速率，只能選擇適中的

2、溫度500左右，即該溫度下反應(yīng)速率較大，故D正確；故選D2. 二氧化硫與氧氣的反應(yīng)為：2SO2（g）+O2（g）2SO3 （g）；H0，該反應(yīng)在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)采取的適宜條件是（）A低溫、低壓、催化劑B高溫、高壓、催化劑C低溫、常壓、催化劑D適宜的溫度、常壓、催化劑解：由勒夏特列原理知高壓雖然利于SO2生成，但在常壓下SO2的平衡轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，加壓必須增加設(shè)備，增大投資和能量消耗，故實(shí)際生產(chǎn)中，通常采用常壓操作，而低溫反應(yīng)速率較低，不利于生成，該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度不利用平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但必須選擇合適的溫度，不能太低，需考慮催化劑的活性故選D3. 飽和食鹽水在化工

3、生產(chǎn)和中學(xué)化學(xué)中有廣泛應(yīng)用，下列使用飽和食鹽水的敘述錯(cuò)誤的是（）A除去氯氣中的氯化氫：抑制化學(xué)平衡移動(dòng)，使氯氣在水中的溶解度更小B實(shí)驗(yàn)室制乙炔氣體：使化學(xué)反應(yīng)速率更快、更平穩(wěn)，氣體純度更高C電解飽和食鹽水：提高氯離子濃度，增強(qiáng)其還原性，更易得到氯氣D侯氏制堿：提高Na+濃度有利于碳酸氫鈉的析出解：A氯氣與水反應(yīng)：Cl2+H2OH+Cl-+HClO，氯化鈉溶液中氯離子濃度較大，可抑制氯氣和水的反應(yīng)，故A正確；B實(shí)驗(yàn)室用飽和食鹽水制備乙炔，可減小反應(yīng)速率，使反應(yīng)較為平穩(wěn)，故B錯(cuò)誤；C氯離子濃度越大，溶液導(dǎo)電性越強(qiáng)，提高氯離子濃度，增強(qiáng)其還原性，有利于得到氯氣，故C正確；D碳酸氫鈉在水中的溶解度較小

4、，提高Na+濃度，由Ksp（NaHCO3）=c（Na+）c（HCO3-）可知有利于碳酸氫鈉的析出，故D正確故選B4. 下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的敘述正確的是（）A合成氨生產(chǎn)過(guò)程中將NH3液化分離，可加快正反應(yīng)速率，提高N2、H2的轉(zhuǎn)化率B硫酸工業(yè)中，在接觸室安裝熱交換器是為了利用SO3轉(zhuǎn)化為H2SO4時(shí)放出的熱量C侯氏制堿法是將氨氣和二氧化碳先后通入飽和氯化鈉溶液中，制得碳酸氫鈉固體，再在高溫下灼燒，轉(zhuǎn)化為碳酸鈉固體D合成氨工業(yè)中，利用氨易液化，分離出N2、H2循環(huán)使用，氨的產(chǎn)率不變解：A、合成氨生產(chǎn)過(guò)程中將NH3液化分離，即減小生成物氨氣的濃度，可以使化學(xué)反應(yīng)速率減慢，但是能提高N2、H2的轉(zhuǎn)化率，

5、故A錯(cuò)誤；B、硫酸工業(yè)中，在接觸室安裝熱交換器是利用反應(yīng)放出的熱量預(yù)熱二氧化硫和氧氣的混合氣，故B錯(cuò)誤；C、向飽和食鹽水中通入氨氣再通入二氧化碳即可生成碳酸氫鈉固體，碳酸氫鈉受熱分解即可得到碳酸鈉故C正確；（注：在侯氏制堿工業(yè)中，向飽和氯化鈉溶液中先通氨氣，后通二氧化碳因?yàn)榘睔馊芙舛确浅４?，先通氨氣后通二氧化碳，能增大二氧化碳的吸收，有利于生成純堿）D、合成氨工業(yè)中，利用氨易液化，分離出N2、H2循環(huán)使用，可使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則氨氣的產(chǎn)率增大，故D錯(cuò)誤；故選C5. 下列化學(xué)工業(yè)有關(guān)設(shè)備、原料、反應(yīng)條件配套的是（）A聯(lián)合制堿法制純堿：吸氨塔、碳酸塔、食鹽、二氧化碳、氨、30-35的氨化飽和

6、食鹽水吸收CO2B接觸法制硫酸：氧化爐、硫鐵礦、V2O5、4000-5000C合成氨：沸騰爐、焦炭、鐵觸媒、5000D氨氧化法制硝酸：合成塔、空氣、鉑銠合金、8000解：A聯(lián)合制堿法制純堿：吸氨塔、碳酸塔、食鹽、二氧化碳、氨、30-35的氨化飽和食鹽水吸收CO2；故A正確；B接觸法制硫酸：沸騰爐、接觸室、吸收塔、硫鐵礦、V2O5、400-500；故B錯(cuò)誤；C合成氨：合成塔、200MPa 鐵觸媒、500，故C錯(cuò)誤；D氨氧化法制硝酸：氧化爐、吸收塔、空氣、鉑銠合金、800，故D錯(cuò)誤；故選A6. 1913年德國(guó)化學(xué)家哈伯發(fā)明了以低成本制造大量氨的方法，從而滿足了當(dāng)時(shí)日益增長(zhǎng)的人口對(duì)糧食的需求下列是哈

7、伯法的流程圖，其中為提高原料轉(zhuǎn)化率而采取的措施是（）ABCD解：反應(yīng)原理為N2（g）+3H2（g）-2NH3（g），H0，為提高原料轉(zhuǎn)化率，應(yīng)使平衡向正方向移動(dòng)，根據(jù)方程式反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系可知增大壓強(qiáng)有利于平衡向正方向移動(dòng)；正反應(yīng)放熱，升高溫度不利用平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，催化劑對(duì)平衡移動(dòng)無(wú)影響，液化分離出氨氣，可使生成物濃度減小，則可使平衡向正向移動(dòng)，氮?dú)夂蜌錃獾脑傺h(huán)，可增大反應(yīng)物濃度，有利于平衡向正向移動(dòng)，故選：B7. 下列說(shuō)法不正確的是（ A ）A硫酸廠應(yīng)該建在靠近原料產(chǎn)地的地區(qū)B接觸法制硫酸的主要步驟是造氣、接觸氧化和三氧化硫的吸收C由于常壓下SO2轉(zhuǎn)化為SO2的轉(zhuǎn)化率很

8、高，所以SO2接觸氧化時(shí)不采用高壓的反應(yīng)條件D工業(yè)“三廢”的綜合利用不僅減少污染，還獲得有用的副產(chǎn)品解析：硫酸廠會(huì)產(chǎn)生污染性氣體，因此應(yīng)遠(yuǎn)離住宅區(qū)，由于硫酸的運(yùn)輸成本較高，因此應(yīng)靠近硫酸消費(fèi)區(qū)域。8. 我國(guó)化學(xué)家侯德榜根據(jù)在相同的溫度下NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3和NH4Cl的溶解度都小的性質(zhì)，運(yùn)用CO2+NH3+H2O+NaClNaHCO3+NH4Cl的反應(yīng)原理制備純堿下面是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)的生產(chǎn)流程示意圖：則下列敘述正確的是（）AA氣體是CO2，B氣體是NH3 B第步得到的晶體是難溶于水的C第步操作用到的主要玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒D第步操作的主要過(guò)程

9、有溶解、蒸發(fā)、結(jié)晶解：A、依據(jù)侯德榜制堿的原理：向氨化的飽和食鹽水中通入二氧化碳?xì)怏w析出碳酸氫鈉，加熱反應(yīng)制備；食鹽A為氨氣，B為二氧化碳，故A錯(cuò)誤；B、第步得到的晶體是碳酸氫鈉，碳酸氫鈉易溶于水，故B錯(cuò)誤；C、過(guò)濾操作得到碳酸氫鈉晶體需要的儀器有：燒杯、漏斗、玻璃棒故C正確；D、第步操作是將晶體碳酸氫鈉直接加熱分解得到碳酸鈉固體，故D錯(cuò)誤；故選：C9. 氨堿法（索氏）和聯(lián)合制堿法（侯氏）是兩大重要的工業(yè)制堿法，氨堿法聯(lián)合制堿法A原料食鹽、氨氣、生石灰食鹽、氨氣、二氧化碳B可能的副產(chǎn)物氯化鈣氯化銨C循環(huán)物質(zhì)氨氣、二氧化碳氯化鈉D評(píng)價(jià)原料易得；設(shè)備復(fù)雜；能耗高原料利用率高；廢棄物少下列表達(dá)不正確

10、的是（）解：A、氨堿法原料有：食鹽（氯化鈉）、石灰石（經(jīng)煅燒生成生石灰和二氧化碳）、氨氣，聯(lián)合制堿法原料有：食鹽、氨氣、二氧化碳，故A錯(cuò)誤；B、氨堿法可能的副產(chǎn)物為氯化鈣，聯(lián)合制堿法可能的副產(chǎn)物氯化銨，故B正確；C、氨堿法循環(huán)物質(zhì)：氨氣、二氧化碳，聯(lián)合制堿法循環(huán)物質(zhì)：氯化鈉，二氧化碳，故C錯(cuò)誤；D、氨堿法原料（食鹽和石灰石）便宜，產(chǎn)品純堿的純度高，副產(chǎn)品氨和二氧化碳都可以回收循環(huán)使用，制造步驟簡(jiǎn)單，適合于大規(guī)模生產(chǎn)，但設(shè)備復(fù)雜；能耗高，氨堿法的最大缺點(diǎn)還在于原料食鹽的利用率只有72%74%；聯(lián)合制堿法最大的優(yōu)點(diǎn)是使食鹽的利用率提高到96%以上，廢棄物少，故D正確；故選AC10. 合成氨在農(nóng)業(yè)和

11、國(guó)防中有很重要的意義，在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，常采用下列措施，其中可以用勒夏特列原理解釋的是（）采用較高溫度（400500）采用較高壓強(qiáng)（20MPa50MPa）用鐵觸媒加快化學(xué)反應(yīng)速率將生成的氨液化并及時(shí)從體系中分離出來(lái)解：合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度不利用平衡向正方向移動(dòng)，但升溫卻可提高反應(yīng)速率，催化劑活性大，與勒沙特列原理不符，故不符合；反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，加壓平衡正向進(jìn)行符合化學(xué)平衡移動(dòng)原理，可以用勒夏特列原理解釋，故符合；用鐵觸媒加快化學(xué)反應(yīng)速率，是利用鐵觸媒做催化劑降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率，不改變化學(xué)平衡，不能用勒夏特列原理解釋，故不符合；將生成的氨液化并及時(shí)從體系中分離出來(lái)

12、，減少生成物濃度，平衡正向進(jìn)行，可以用勒夏特列原理解釋，故符合；綜上所述正確；故選C11. 工業(yè)上制硫酸的設(shè)備分為三大部分，一是沸騰爐、二是接觸室、三是吸收塔。在沸騰爐內(nèi)二硫化亞鐵與氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成二氧化硫；在接觸室內(nèi)有催化劑存在下二氧化硫進(jìn)一步與氧氣化合，生成三氧化硫; 三氧化硫流經(jīng)吸收塔時(shí)，采用98.3%的濃硫酸吸收，使三氧化硫最終與水化合形成硫酸。下面的裝置是仿照工業(yè)上制備硫酸的流程設(shè)計(jì)出來(lái)的。見下圖：（1）寫出在催化劑表面所發(fā)生的反應(yīng)的方程式： （2）在乙反應(yīng)器內(nèi)要求氧氣的量要比二氧化硫的量多一倍左右，你是如何控制與估計(jì)的？ （3）學(xué)生為了比較探究工業(yè)上為何采用98.3%的濃硫酸吸收

13、三氧化硫而不用水，特用上述裝置進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。若丁裝置在反應(yīng)過(guò)程中先出現(xiàn)氣泡，不久就出現(xiàn)了白霧，而丙裝置一直都沒(méi)有任何現(xiàn)象，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是： （4）如果要科學(xué)地準(zhǔn)確地進(jìn)行探究濃硫酸與水吸收三氧化硫的效果，應(yīng)該如何操作？ （5）處理尾氣的方法有： 解析：工業(yè)合成硫酸的第二步反應(yīng)（2SO2 + O2 2SO3 ）是在接觸室進(jìn)行的，這是一個(gè)可逆反應(yīng)，實(shí)際生產(chǎn)中通常是采用增大氧氣的濃度來(lái)提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率。甲裝置中有兩個(gè)進(jìn)氣管，一個(gè)出氣管，進(jìn)氣管的下端都沒(méi)入濃硫酸中，氣體進(jìn)入時(shí)液體中就能觀察到氣泡，可通過(guò)調(diào)節(jié)氣泡的數(shù)目來(lái)控制氣體比例。SO3與水反應(yīng)生成硫酸，會(huì)放出大量的熱，使得水氣化在上方形成飽

14、和蒸汽，阻止氣體與水的進(jìn)一步反應(yīng)，為了防止酸霧的生成，工業(yè)上通常采用98.3%的濃硫酸進(jìn)行吸收。本實(shí)驗(yàn)就因此而設(shè)計(jì)了一個(gè)對(duì)比裝置，丙瓶中盛有濃硫酸，丁瓶中盛有水，這樣，丁裝置出現(xiàn)酸霧，丙裝置沒(méi)有明顯現(xiàn)象。答案：（1）2SO2 + O2 = 2SO3 （2）可以通過(guò)調(diào)節(jié)氣閥，控制氣體流量，觀察甲裝置的冒泡速率估計(jì)。（3）原因有兩個(gè)：（1）濃硫酸對(duì)三氧化硫的吸收效果遠(yuǎn)好于水，三氧化硫被濃硫酸完全吸收了；（2）插入濃硫酸溶液的導(dǎo)管插得太深，導(dǎo)致兩個(gè)吸收瓶?jī)?nèi)的氣壓差較大，三氧化硫氣體往水中冒出來(lái)了，與水蒸氣化合形成酸霧。（4）凈化二氧化硫和氧氣。（因?yàn)槿趸蚝芤赘魵饣仙伤犰F，會(huì)影響二氧化硫跟

15、氧氣的化合，以及三氧化硫的吸收。）（5）用堿液吸收12. 國(guó)化學(xué)家侯德榜改革國(guó)外的Na2CO3生產(chǎn)工藝，創(chuàng)造了侯氏制堿法，又叫聯(lián)邦制堿法，該法是將合成氨工廠生產(chǎn)的NH3及副產(chǎn)品CO2，通入到飽和食鹽水中得到NaHCO3，分離出的NaHCO3加熱制得Na2CO3某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如圖所示的模擬裝置，該裝置可實(shí)現(xiàn)部分原料的循環(huán)使用（1）分液漏斗甲中為鹽酸，裝置B中試劑為 ，分液漏斗乙中是易揮發(fā)的某試劑，該試劑為 （2）實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，應(yīng)先打開 （填“k1”或“k2”），當(dāng)觀察到 現(xiàn)象時(shí)，再打開另一個(gè)彈簧夾（3）裝置E中試劑為飽和NaCl溶液，該裝置能體現(xiàn)綠色化學(xué)思想的兩個(gè)作用是 、 （4）老師認(rèn)

16、為在C、D之間還應(yīng)增加一個(gè)裝置，該裝置作用為 （5）寫出C中生成NaHCO3的化學(xué)方程式 解：（1）分液漏斗甲中為鹽酸，滴入A中和石灰石反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，氣體中含有氯化氫氣體，裝置B中試劑為飽和NaHCO3溶液，依據(jù)候氏制堿原理可知D裝置是制備氨氣的裝置，結(jié)合液體滴入固體氫氧化鈉產(chǎn)生氨氣實(shí)驗(yàn)判斷，乙分液漏斗中為濃氨水滴入后會(huì)生成氨氣通入C裝置反應(yīng)；分液漏斗乙中是易揮發(fā)的某試劑，該試劑為濃氨水；故答案為：飽和NaHCO3溶液；濃氨水（2）候氏制堿方法是利用氨氣溶解性大極易溶解于水，二氧化碳?xì)怏w水中溶解性較小，實(shí)驗(yàn)飽和食鹽水中先通入氨氣，再通入二氧化碳?xì)怏w；實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，應(yīng)先打開k2，觀察到E中漏斗有液面上升時(shí)，再打開另一個(gè)彈簧夾K1