2015年高中化學(xué)專題二1氨的合成同步練習(xí)含解析蘇教版選修

PAGEPAGE1第一單元氨的合成考查點(diǎn)一合成氨條件的選擇1．合成氨時(shí)既要使合成氨的產(chǎn)率增大，又要使反應(yīng)速率加快，可采取的方法是 ()。①減壓②加壓③升溫④降溫⑤及時(shí)從平衡混合氣中分離出NH3⑥補(bǔ)充N2或H2⑦加催化劑⑧減小N2或H2的量A．③④⑤⑦ B．②④⑥C．僅②⑥ D．②③⑥⑦解析合成氨反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up8(高溫、高壓),\s\do8(催化劑))2NH3(g)的特點(diǎn)為：正反應(yīng)放熱且氣體分子數(shù)減小。要使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)且反應(yīng)速率加快，應(yīng)選C。答案C2．合成氨的反應(yīng)采用400～500℃溫度的原因是 ()。A．溫度太低反應(yīng)速率太小B．該溫度時(shí)催化劑活性較高C．該溫度時(shí)反應(yīng)速率最大D．該溫度時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率最高解析在400～500℃時(shí)催化劑的活性較高。答案B3．對(duì)于可逆反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up12(高溫、高壓),\s\do8(催化劑))2NH3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，下列說法中正確的是 ()。A．達(dá)到平衡后加入N2，當(dāng)重新達(dá)到平衡時(shí)，NH3的濃度比原平衡的大，H2的濃度比原平衡也大B．達(dá)到平衡后，升高溫度，既加快了正、逆反應(yīng)的速率，又提高了NH3的產(chǎn)率C．達(dá)到平衡后，縮小容器的體積，既有利于加快正、逆反應(yīng)速率，又有利于提高氫氣的轉(zhuǎn)化率D．加入催化劑可以縮短達(dá)到平衡的時(shí)間，是因?yàn)檎磻?yīng)速率增大了，逆反應(yīng)速率減小解析達(dá)到平衡后，加入N2平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，NH3的濃度增大了，而H2的濃度會(huì)減??；達(dá)到平衡后，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都增大，但平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，不利于NH3的生成；達(dá)到平衡后，縮小體積即增大壓強(qiáng)，正、逆反應(yīng)速率都增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，有利于提高H2的轉(zhuǎn)化率；加入催化劑，能同等程度地增大正、逆反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間。答案C4．在合成氨的過程中，加入催化劑的作用是 ()。A．能加快反應(yīng)速率，促進(jìn)平衡向合成氨方向移動(dòng)B．能提高氮?dú)狻錃獾霓D(zhuǎn)化率，使原料得到充分利用C．能提高氨的平衡濃度D．加快正逆反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡所需時(shí)間解析催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，而且對(duì)正、逆反應(yīng)速率是同等程度的影響，所以它不能改變平衡，只能縮短可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間。答案D考查點(diǎn)二合成氨工藝5．在NH3、HNO3、H2SO4的工業(yè)生產(chǎn)中，具有的共同點(diǎn)是 ()。A．使用吸收塔設(shè)備 B．使用加壓條件C．使用氫氣做原料 D．使用催化劑解析A項(xiàng)：NH3的生產(chǎn)沒有吸收塔，只有合成塔；B項(xiàng)：H2SO4合成用的是常壓；C項(xiàng)：硫酸工業(yè)不需H2作原料。答案D6．實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下：已知實(shí)驗(yàn)室可用飽和亞硝酸鈉(NaNO2)溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮?dú)狻?1)從下圖中選擇制取氣體的合適裝置：氮?dú)鈅_______、氫氣________。(2)氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^甲裝置，甲裝置的作用除了將氣體混合外，還有________、________。(3)氨合成器出來經(jīng)冷卻的氣體連續(xù)通入乙裝置的水中吸收氨，________(“會(huì)”或“不會(huì)”)發(fā)生倒吸，原因是：________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)用乙裝置吸收一段時(shí)間氨后，再通入空氣，同時(shí)將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶?jī)?nèi)，能使鉑絲保持紅熱的原因是：________________，錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是：_______________________________________________________________。(5)寫出乙裝置中氨氧化的化學(xué)方程式：_______________________________________________________________________________________________________________________________。(6)反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶?jī)?nèi)的溶液中含有H＋、OH－、________、________等離子。解析本題是考查氨的合成和氨催化氧化的實(shí)驗(yàn)題。制取氮?dú)庥寐然@溶液和亞硝酸鈉溶液加熱反應(yīng)生成，故選a裝置，制取氫氣用鋅與稀硫酸反應(yīng)不用加熱，選b裝置。甲裝置的作用是混合氮?dú)夂蜌錃狻⒏稍餁怏w、控制氮?dú)夂蜌錃獾牧魉?。從氨合成器中出來的氣體主要是氮?dú)夂蜌錃猓ㄈ胨形瞻睔?，因?yàn)榈獨(dú)?、氫氣難溶于水，不會(huì)倒吸。氨的催化氧化是一個(gè)放熱反應(yīng)，鉑絲保持紅熱，錐形瓶中發(fā)生下列反應(yīng)：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up12(催化劑),\s\do10(△))4NO＋6H2O,2NO＋O2=2NO2，有紅棕色氣體產(chǎn)生，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，HNO3＋NH3=NH4NO3答案(1)ab(2)干燥氣體控制氫氣和氮?dú)獾牧魉?3)不會(huì)因?yàn)榛旌蠚怏w中含有大量難溶于水的氮、氫兩種氣體(4)氨的氧化反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)有紅棕色氣體產(chǎn)生(5)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up12(催化劑),\s\do10(△))4NO＋6H2O(6)NHeq\o\al(＋,4)NOeq\o\al(－,3)考查點(diǎn)三有關(guān)計(jì)算7．工業(yè)上合成氨的主要生產(chǎn)過程有：(1)原料氣的制備、凈氣和壓縮。氮?dú)鈦碓从赺_______，氫氣來源于________，凈化原料氣的原因是____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)氨的合成。在________中進(jìn)行，反應(yīng)的最佳條件是_______________________________________________________________________________________________________________________________。(3)氨的分離。如將N2、H2按體積比1∶3進(jìn)入合成塔，從合成塔出來的混合氣中通常含體積分?jǐn)?shù)為15%左右的氨氣，則出來的混合氣體中含H2的體積分?jǐn)?shù)為________，N2的體積分?jǐn)?shù)為________。解析(3)設(shè)起始N2、H2的體積分別為1、3，反應(yīng)中轉(zhuǎn)化的N2的體積為x，則N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up12(高溫、高壓),\s\do12(催化劑))2NH3(g)起始體積130平衡體積1－x3－3x2x依題意：eq\f(2x,1－x＋3－3x＋2x)×100%＝15%解得：x＝eq\f(6,23)