《典型化工工艺》专题十九 合成氨（6）（举一反三考点练） -课后自测（卷1）

山东省《典型化工工艺》 举一反三考点练 专题十九 合成氨（6）-课后自测 知识点一 合成氨的基本原理 1.氨合成反应中，关于温度对反应的影响，下列说法正确的是（ ） A. 升高温度有利于提高氨的平衡产率 B. 降低温度有利于提高氨的平衡产率 C. 温度变化对氨的平衡产率没有影响 D. 只有在高温下才能生成氨 【答案】B 【解析】氨合成是放热反应，根据勒夏特列原理，降低温度有利于平衡向放热方向移动，即提高氨的平衡产率。A错误，升高温度会降低氨的平衡产率。C错误，温度会影响化学平衡。D错误，氨合成在适当温度下即可进行。 2.工业上氨合成采用高压的主要原因是（ ） A. 提高催化剂的活性 B. 加快反应速率 C. 提高氨的平衡产率 D. 防止催化剂中毒 【答案】C 【解析】氨合成是气体分子数减小的反应，增大压力有利于平衡向分子数减少的方向移动，即提高氨的平衡产率。A错误，压力不影响催化剂活性。B错误，压力对反应速率影响较小。D错误，压力与催化剂中毒无关。 3.下列哪种物质不是氨合成催化剂的常见促进剂？（ ） A. Al₂O₃ B. K₂O C. CaO D. Fe₂O₃ 【答案】D 【解析】常见促进剂包括Al₂O₃、K₂O、CaO等，用于提高催化剂活性和稳定性。Fe₂O₃是催化剂的主要成分之一，不是促进剂。 4.氨合成反应中，关于反应速率的说法错误的是（ ） A. 使用催化剂可以加快反应速率 B. 升高温度可以加快反应速率 C. 增大压力可以显著加快反应速率 D. 提高反应物浓度可以加快反应速率 【答案】C 【解析】对于气相反应，增大压力主要通过提高浓度来影响反应速率，但对反应速率的影响不如温度和催化剂显著。A、B、D都是影响反应速率的正确因素。 5.氨合成催化剂的还原通常在什么条件下进行？（ ） A. 高温高压氢气氛围 B. 低温常压空气氛围 C. 常温常压氮气氛围 D. 高温真空环境 【答案】A 【解析】工业上催化剂的还原需要在高温下用氢气将Fe₃O₄还原为具有活性的α-Fe。其他条件无法完成催化剂的活化过程。 6.关于氨合成反应的热效应，下列说法正确的是（ ） A. 每生成1mol NH₃放出46.2kJ热量 B. 每生成1mol NH₃吸收46.2kJ热量 C. 反应热与温度无关 D. 反应热随压力增大而增大 【答案】A 【解析】标准状态下，生成1mol NH₃放出46.2kJ热量。B错误，反应是放热的。C错误，反应热随温度略有变化。D错误，反应热基本不受压力影响。 7.工业氨合成中，循环利用未反应的氢氮气的主要目的是（ ） A. 降低反应温度 B. 提高原料利用率 C. 减少催化剂用量 D. 提高反应压力 【答案】B 【解析】循环利用未反应气体可以显著提高原料利用率。A、C、D都不是循环利用的主要目的。 知识点二 合成氨工艺条件的选择 1.在氨合成工艺中，采用高压的主要优势是（ ） A. 降低催化剂的使用温度 B. 提高氨的平衡浓度和反应速率 C. 减少设备维护成本 D. 完全消除副反应 【答案】B 【解析】高压能同时提高热力学平衡和动力学速率A错误（高压通常需要更高温度）C错误（高压增加设备成本）D错误（不能完全消除副反应） 2.氨合成反应中，最适宜温度随反应进行应该（ ） A. 保持不变 B. 逐渐降低 C. 先升高后降低 D. 逐渐升高 【答案】B 【解析】随着氨浓度增加，最适温度应降低反映可逆放热反应的特点其他选项不符合反应特性 3.氨合成塔中控制惰性气体含量的主要方法是（ ） A. 定期更换催化剂 B. 排放部分循环气 C. 降低反应温度 D. 提高空速 【答案】B 【解析】工业上采用放空部分循环气来排出惰性气体A、C、D都不能有效控制惰性气积累 4.氨合成反应中，实际采用的氢氮比3:1主要是为了（ ） A. 兼顾反应速率和平衡 B. 降低设备腐蚀 C. 提高催化剂活性 D. 减少热能消耗 【答案】A 【解析】3:1是平衡和动力学的折中选择其他选项与氢氮比无直接关系 5.下列哪项不是影响氨净值的主要因素（ ） A. 操作压力 B. 反应温度 C. 催化剂颜色 D. 空速大小 【答案】C 【解析】催化剂颜色不影响反应结果A、B、D都是关键工艺参数 6. 氨合成工艺中采用循环流程的主要目的是（ ） A. 提高原料利用率 B. 降低反应压力 C. 减少催化剂用量 D. 简化设备结构 【答案】A 【解析】循环利用未反应气体提高原料利用率其他选项不是循环的主要目的 7.当发现合成塔出口氨浓度下降时，首先应该检查（ ） A. 催化剂颜色变化 B. 氢氮比是否偏离3:1 C. 冷却水温度 D. 原料气纯度 【答案】B 【解析】氢氮比是最敏感的操作参数其他选项影响相对较小 知识点三 合成氨的工艺流程 1.在氨合成反应中，合成塔内的主要反应是（　） A. N₂ + O₂ → 2NO B. N₂ + 3H₂ → 2NH₃ C. 2NH₃ → N₂ + 3H₂ D. CO + H₂O → CO₂ + H₂ 【答案】B 【解析】 合成氨的主要反应是氮气和氢气在催化剂作用下生成氨气（N₂ + 3H₂ → 2NH₃），这是氨合成工艺的核心反应。 2.中压合成流程中，循环压缩机的主要作用是（　） A. 压缩新鲜原料气 B. 提高循环气的压力 C. 冷却反应气体 D. 分离液氨 【答案】B 【解析】 循环压缩机3的作用是将分离氨后的循环气升压，使其能够重新进入合成塔参与反应。 3.凯洛格流程中，第三级氨冷却器将气体冷却到的温度是（　） A. 8℃ B. -9℃ C. -23℃ D. 38℃ 【答案】C 【解析】 凯洛格流程中，气体经过第三级氨冷却器8后温度降至-23℃，这是进行高效氨分离的关键温度。 4.在中压合成流程中，副产蒸汽的设备是（　） A. 水冷器 B. 氨冷器 C. 中置式锅炉 D. 冷交换器 【答案】C 【解析】 中置式锅炉2利用合成反应放出的热量来副产蒸汽，这是中压流程的一个重要特点。 5.氨合成工艺中，新鲜原料气的主要成分是（　） A. 氮气和氧气 B. 氮气和氢气 C. 一氧化碳和氢气 D. 二氧化碳和氮气 【答案】B 【解析】 合成氨的原料气是经过净化的氮气和氢气混合气，其比例通常为1:3。 6.凯洛格流程中，高压氨分离器出来的循环气中氨含量约为（　） A. 5% B. 10% C. 2% D. 15% 【答案】C 【解析】 根据流程描述，高压氨分离器12出来的循环气中含氨量为2%，这是经过高效分离后的残余量。 7.在中压合成流程中，氨分离器的主要作用是（　） A. 将氨气转化为液氨 B. 将液氨从气体中分离出来 C. 冷却反应气体 D. 去除惰性气体 【答案】B 【解析】 氨分离器（5和8）的作用是通过冷却使氨气液化，然后将液氨从气体混合物中分离出来。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 山东省《典型化工工艺》 举一反三考点练 专题十九 合成氨（6）-课后自测 知识点一 合成氨的基本原理 1.氨合成反应中，关于温度对反应的影响，下列说法正确的是（ ） A. 升高温度有利于提高氨的平衡产率 B. 降低温度有利于提高氨的平衡产率 C. 温度变化对氨的平衡产率没有影响 D. 只有在高温下才能生成氨 2.工业上氨合成采用高压的主要原因是（ ） A. 提高催化剂的活性 B. 加快反应速率 C. 提高氨的平衡产率 D. 防止催化剂中毒 3.下列哪种物质不是氨合成催化剂的常见促进剂？（ ） A. Al₂O₃ B. K₂O C. CaO D. Fe₂O₃ 4.氨合成反应中，关于反应速率的说法错误的是（ ） A. 使用催化剂可以加快反应速率 B. 升高温度可以加快反应速率 C. 增大压力可以显著加快反应速率 D. 提高反应物浓度可以加快反应速率 5.氨合成催化剂的还原通常在什么条件下进行？（ ） A. 高温高压氢气氛围 B. 低温常压空气氛围 C. 常温常压氮气氛围 D. 高温真空环境 6.关于氨合成反应的热效应，下列说法正确的是（ ） A. 每生成1mol NH₃放出46.2kJ热量 B. 每生成1mol NH₃吸收46.2kJ热量 C. 反应热与温度无关 D. 反应热随压力增大而增大 7.工业氨合成中，循环利用未反应的氢氮气的主要目的是（ ） A. 降低反应温度 B. 提高原料利用率 C. 减少催化剂用量 D. 提高反应压力 知识点二 合成氨工艺条件的选择 1.在氨合成工艺中，采用高压的主要优势是（ ） A. 降低催化剂的使用温度 B. 提高氨的平衡浓度和反应速率 C. 减少设备维护成本 D. 完全消除副反应 2.氨合成反应中，最适宜温度随反应进行应该（ ） A. 保持不变 B. 逐渐降低 C. 先升高后降低 D. 逐渐升高 3.氨合成塔中控制惰性气体含量的主要方法是（ ） A. 定期更换催化剂 B. 排放部分循环气 C. 降低反应温度 D. 提高空速 4.氨合成反应中，实际采用的氢氮比3:1主要是为了（ ） A. 兼顾反应速率和平衡 B. 降低设备腐蚀 C. 提高催化剂活性 D. 减少热能消耗 5.下列哪项不是影响氨净值的主要因素（ ） A. 操作压力 B. 反应温度 C. 催化剂颜色 D. 空速大小 6. 氨合成工艺中采用循环流程的主要目的是（ ） A. 提高原料利用率 B. 降低反应压力 C. 减少催化剂用量 D. 简化设备结构 7.当发现合成塔出口氨浓度下降时，首先应该检查（ ） A. 催化剂颜色变化 B. 氢氮比是否偏离3:1 C. 冷却水温度 D. 原料气纯度 知识点三 合成氨的工艺流程 1.在氨合成反应中，合成塔内的主要反应是（　） A. N₂ + O₂ → 2NO B. N₂ + 3H₂ → 2NH₃ C. 2NH₃ → N₂ + 3H₂ D. CO + H₂O → CO₂ + H₂ 2.中压合成流程中，循环压缩机的主要作用是（　） A. 压缩新鲜原料气 B. 提高循环气的压力 C. 冷却反应气体 D. 分离液氨 3.凯洛格流程中，第三级氨冷却器将气体冷却到的温度是（　） A. 8℃ B. -9℃ C. -23℃ D. 38℃ 4.在中压合成流程中，副产蒸汽的设备是（　） A. 水冷器 B. 氨冷器 C. 中置式锅炉 D. 冷交换器 5.氨合成工艺中，新鲜原料气的主要成分是（　） A. 氮气和氧气 B. 氮气和氢气 C. 一氧化碳和氢气 D. 二氧化碳和氮气 6.凯洛格流程中，高压氨分离器出来的循环气中氨含量约为（　） A. 5% B. 10% C. 2% D. 15% 7.在中压合成流程中，氨分离器的主要作用是（　） A. 将氨气转化为液氨 B. 将液氨从气体中分离出来 C. 冷却反应气体 D. 去除惰性气体 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$