北京市2020-2022学年高二上学期期末考试化学汇编：化学反应条件的优化——工业合成氨

2020-2022北京重点校高二（上）期末化学汇编 化学反应条件的优化——工业合成氨 一、单选题 1．（2022·北京八中高二期末）NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g)⇌N2O4(g) △H<0。下列分析正确的是（ ） A．1 mol平衡混合气体中含1 mol N原子 B．断裂2 mol NO2中的共价键所需能量小于断裂1 mol N2O4中的共价键所需能量 C．恒温时，缩小容积，气体颜色变深，是平衡正向移动导致的 D．恒容时，水浴加热，由于平衡正向移动导致气体颜色变浅 2．（2021·北京师大附中高二期末）我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如图所示。 已知： 下列说法不正确的是（ ） A．过程Ⅱ放出能量 B．若分解，估算出反应吸收能量 C．催化剂能减小水分解反应的焓变 D．催化剂能降低反应的活化能，增大反应物分子中活化分子的百分数 3．（2021·北京师大附中高二期末）下列不能用勒夏特列原理解释的是（ ） A．向Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深 B．用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，可以减少氯气的损失 C．将FeCl3溶液加热蒸干不能得到FeCl3固体 D．工业上SO2催化氧化成SO3的反应，选用常压条件而不选用高压 4．（2021·北京师大附中高二期末）用下列仪器或装置(图中夹持装置略)进行相应实验，不能达到实验目的的是（ ） 测锌与稀硫酸反应速率 制作简单燃料电池 验证铁的吸氧腐蚀 在铁制镀件上镀铜 A B C D A．A B．B C．C D．D 5．（2021·北京师大附中高二期末）。相同温度下，按初始物质不同进行两组实验，浓度随时间的变化如表。下列分析不正确的是 （ ） 0 20 40 60 80 实验 0.10 0.07 0.045 0.04 0.04 实验 0.10 0.20 …… A．，实验a中 B．，实验a中反应处于平衡状态，的转化率为60% C．实验b中，反应向生成的方向移动，直至达到平衡 D．实验a、b达到化学平衡后，提高温度，反应体系颜色均加深 二、填空题 6．（2021·北京市第十二中学高二期末）反应A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。 (1)该反应是_______反应(填“吸热”“放热”)； (2)当反应达到平衡时，升高温度，反应的平衡常数____，A的转化率____(填“增大”“减小”“不变”) ； (3)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E2的变化是______(填“增大”“减小”“不变”)。 7．（2021·北京市第十二中学高二期末）某工厂的氨氮废水中主要含有NH、Cl-，可用电化学氧化法加以处理。 (1)如图是电化学氧化法的原理示意图。a的电极反应式是_______。 (2)研究显示，其他条件不变时，不同pH下氨氮的去除量如图所示。已知：NH3·H2O与NH相比，在电极表面的吸附效果更好。结合平衡移动原理和图中数据，解释pH从5到9时氨氮去除量增大的原因：______。 (3)在电解废水的过程中，Cl-也会参与去除过程。其他条件相同、Cl-的浓度不同时，废水中氨氮脱除效率的实验结果如下： Cl-的浓度/(mg·L-1) 400 100 电解时间/h 0.5 0.5 氨氮脱除效率/(mg·mA-1·cm-2) 2.4 0.8 ①其它条件相同、适当提高Cl-的浓度，可以显著增大废水中的脱除效率。用化学用语解释原因：______、3Cl2+2NH=N2+6Cl-+8H+。 ②上图中，pH>11时，废水中NH去除量下降，可能的原因是：________(至少写两条)。 三、原理综合题 8．（2022·北京八中高二期末）NH3可用于生产硝酸和尿素。 （1）生产硝酸： ① NH3催化氧化是工业制硝酸的第一步反应，其化学方程式是_____。 ② 除此之外，还可能发生以下副反应：4NH3 (g)+ 4O2 (g) === 2N2O (g) +6H2O (g) ΔH=－1105 kJ/mol，4NH3 (g) + 3O2 (g) === 2N2 (g) +6H2 O(g) ΔH=－1269 kJ/mol，两个副反应在理论上趋势均很大，但实际生产中影响并不大，原因是_____。 （2）生产尿素： ① 尿素的合成分两步进行：a．2NH3 (g)＋CO2(g) NH2COONH4(l)ΔH=－117 kJ/mol，b．NH2COONH4(l) CO(NH2)2(l)+H2O(l) ΔH=＋15 kJ/mol，写出总反应的热化学方程式：______。 ②下图为n(NH3):n(CO2) =