2.4工业合成氨 同步练习 -2025-2026学年高二上学期化学沪科版选择性必修1

2.4工业合成氨 同步练 一、单选题 1．化学与我们的生产生活息息相关，下列事实合理且能用勒夏特列原理解释的是 A．工业上采用高温条件合成氨 B．和按物质的量之比1∶2.8混合，可提高氮气的转化率 C．熔融状态下Na单质可从KCl中置换出K单质 D．加入能加快分解放出 2．工业上利用反应  合成甲醇，下列相关的说法正确的是 A．为了加快反应速率，生产时应采用尽可能低的温度 B．反应发生时采取尽可能低的压强可以增大原料转化率 C．工业上选用合适的催化剂可以有效提高生成物的产量 D．生产时应采取的正确措施是适宜的温度、高压、催化剂 3．比较合成氨工业与制硫酸中催化氧化的生产过程，下列说法错误的是 A．都使用了合适的催化剂 B．都选择了较高的温度 C．都按化学方程式中的系数进行投料 D．合成氨工业采用了高压生产条件，的催化氧化采用了常压生产条件 4．下列关于工业合成氨的叙述正确的是 A．达到平衡后，升高温度，对正反应的反应速率影响更大 B．合成氨工业中为了提高氢气的利用率，可适当增加氢气浓度 C．合成氨生产过程中将液化分离，可提高、的转化率 D．使用催化剂和施加高压，都能提高反应速率，但对化学平衡状态无影响 5．1913年，德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。如图所示为哈伯法的流程图，下列说法错误的是 A．为保持足够高的原料转化率，应在反应达到一定时间时将氨从混合气中分离出去 B．操作①中“净化”可以防止催化剂中毒 C．操作③中“500℃”是催化剂催化活性的最佳温度 D．操作②④⑤均既可以提高原料的转化率，又可以加快反应速率 6．氨是一种重要的化工产品和化工原料，下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。 下列说法错误的是 A．R比较容易与反应 B．氧化炉中发生的反应为： C．向吸收塔中通入R气体，有利于提高硝酸的产率 D．工业生产中为了盛装大量浓硝酸，可选择铁作为罐体材料 7．有关合成氨条件选择的说法正确的是 A．使用催化剂可提高反应物的平衡转化率 B．及时分离出NH3既加快反应速率又提高反应物转化率 C．温度控制在500℃左右时铁催化剂的活性最大，可以加快反应速率 D．增大压强既加快反应速率又提高反应物转化率，所以工业生产时压强越大越好 8．下列说法正确的是 A．有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加单位体积内活化分子百分数，从而使反应速率增大 B．已知反应：，在密闭的反应炉内达到平衡后，若其他条件均不改变，将反应炉体积缩小一半，则达到新平衡时(g)的浓度将升高 C．在一定条件下，可逆反应达到平衡后。保持恒温恒容，再通入一定量，平衡逆向移动，且达到新平衡时的百分含量减小 D．合成氨厂采用的压强是10～30MPa，因为该压强下铁触媒的活性最大 9．下列说法正确的是 A．的反应在温度低时不能自发进行 B．室温下冰自动融化成水，这是熵增的过程 C．合成氨工业中，选择高温高压条件都符合勒夏特列原理 D．在充有和混合气体的恒温恒容密闭容器中充入气体物质的量减小 10．下列事实能用勒夏特列原理解释的是 A．合成氨工业中需采用高温条件 B．对平衡体系，缩小容器的体积，混合气体的颜色突然加深 C．向溶液中加入，单位时间内产生的量增多 D．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气 11．合成氨工业采用下列措施是为了使平衡正向移动而提高反应物转化率的是 A．采用高温 B．采用高压 C．使用催化剂 D．以上均不对 12．下列关于工业合成氨的叙述正确的是 A．达到平衡后，升高温度，对正反应的反应速率影响更大 B．合成氨生产过程中将NH3液化分离，可提高、的转化率 C．合成氨工业中为了提高氢气的利用率，可适当增加氢气浓度 D．使用催化剂和施加高压，都能提高反应速率，但对化学平衡状态无影响 13．中国是世界上最大的合成氨生产国之一，合成氨反应原理： ΔH=-92.4 kJ·mol-1及反应流程如图所示。下列说法正确的是 A．合成塔中充入的N2越多，N2的转化率越大 B．使用催化剂，可提高合成氨的生成速率和平衡产率 C．及时分离出液氨，可提高原料的利用率 D．实际生产中，常采用低温、超高压的条件提高氨产率 14．某温度下，在密闭容器中进行合成氨反应：　。下列叙述正确的是 A．升高温度，平衡向正反应方向移动 B．充入一定量，的转化率不变，的转化率变大 C．工业生产中未转化的合成气循环利用，主要是为了提高氮气和氢气的利用率 D．增大压强，可增大单位体积内活化分子的百分数，有效碰撞增多 15．硫酸是重要的化工原料。工业上以黄铁矿 为原料制备硫酸流程如图所示： 下列有关说法错误的是 A．步骤I前需将黄铁矿粉碎，目的是增大接触面积，加快反应速率 B．反应II选择 是为了提高： 的转化率 C．焦硫酸 或 ，推测其具有吸水性、腐蚀性和强氧化性 D．将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生 二、非选择题 16．的回收与利用是科学家研究的热点课题，可利用与制备“合成气(CO、)，还可制备甲醇、二甲醚、碳基燃料等产品。 (1)甲烷二氧化碳干式重整涉及以下反应： i.       ii.       iii.       ①为标准摩尔生成焓，其定义为标准状态下，由稳定相态的单质生成1mol该物质的焓变。对于稳定相态单质，其为零。根据下表所示数据，计算反应的反应热 物质 CO ②在体积为的恒温恒容密闭容器中，通入、和发生甲烷二氧化碳干式重整反应，达到平衡时，，，反应ⅲ的平衡常数 (用含有a和b的代数式表示)。 (2)“合成气”在催化剂作用下反应，可以直接合成甲醇： ，测得相同时间内甲醇产率与温度的关系如图1所示。 温度在800℃以上甲醇产率下降的原因是 。 (3)利用“合成气”合成甲醇后，甲醇脱水制得二甲醚的反应为：，当时，反应平衡常数，在密闭答器中加入一定量，反应到达平衡状态时，体系中的物质的量分数 (填标号)。 a.    b.    c.    d.无法确定 (4)我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷制备的方法，其电化学反应原理如图2所示。请写出Ni-YSZ电极上发生的电极反应方程式： ，标况下每分解，Ni电极产生的的物质的量是 。 17．工业上合成氨是在一定条件下进行反应：；其部分工艺流程如图： (1)、需要经过铜氨液处理净化，除去其中的CO，其反应为：。铜氨液吸收CO适宜的生产条件是 。 (2)下列有关合成氨工业的叙述，正确的是 (填字母)。 A循环的气体是、、 B．采用高温是为了保证尽可能高的平衡转化率与快的反应速率 C．及时分离出产品，有利于反应正向进行 D．当温度、压强一定时，在原料气(和的比例不变)中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率 E.合成氨反应在不同温度下的和都小于零 (3)在其他条件相同时，分别测定不同压强、不同温度下，的平衡转化率，结果如下图 (填“>”或“<”)，判断的理由是 。 (4)温度为t℃时，将4a mol和2a molN2放入0.5L密闭容器中，充分反应达平衡后测得N2的转化率为50%，此时放出热量46.1kJ。则该温度下的平衡常数为 。 (5)依据温度对合成氨反应的影响，在下图坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，物质的量变化的曲线示意图 。 18．氨气广泛应用于化工、化肥、制药、合成纤维等领域。反应原理：。工业上合成氨的部分工艺流程如图： (1)气体需要干燥净化的目的是 。 (2)恒温下，向体积为4L的密闭容器中通入2molN2和6molH2，记录数据如下表： 时间/min 5 10 15 20 25 30 n(NH3)/mol 0.32 0.56 x 0.94 0.94 0.94 0～10min，v(N2)= mol·L-1min-1；15min时，x 0.80(选填“>”、“=”或“<”)。20分钟时测得反应放出434kJ热量，则该反应的热化学方程式为： 。 (3)反应达到化学平衡状态时，下列说法正确的是_______。 A．2v正(NH3)=3v逆(H2) B．混合气体的密度保持不变 C．c(N2)：c(H2)=1：3 D．混合气体的平均分子量保持不变 (4)(NH4)2SO3氧化是氨法脱硫的重要过程。某小组在其他条件不变时，分别研究了一段时间内温度和(NH4)2SO3初始浓度对空气氧化(NH4)2SO3速率的影响，结果如图： 下列说法错误的是_______。 A．该反应原理为： B．60℃之前，氧化速率增大与温度升高有关 C．60℃之后，氧化速率降低与O2的溶解度有关 D．当(NH4)2SO3的浓度增大到一定程度后氧化速率变化不大，与O2的溶解速率无关 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D C C D B C C B D 题号 11 12 13 14 15 答案 B B C C B 16．(1) (2)800℃后，温度升高，催化剂活性(或选择性)降低，反应速率减慢，甲醇产率降低；该反应为放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，甲醇产率降低 (3)c (4) 17．(1)低温高压 (2)CE (3) < 合成氨为放热反应，在一定压强下，升高温度，平衡逆向移动，N2的平衡转化率降低 (4)4.0 (5) 18．(1)除去气体中杂质，防止催化剂中毒 (2) 0.007 < (3)D (4)D 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $