2.4工业合成氨 同步练 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．化学与生活密切相关，下列生活中的事项不能用勒夏特列原理解释的是 A．泡沫灭火器产气原理 B．含氟牙膏预防龋齿 C．淀粉酶催化淀粉水解 D．夏天打开冰镇可乐，涌出大量气泡 2．有关工业合成氨的说法正确的是 A．使用铁催化剂可提高反应物的平衡转化率 B．将氨气液化分离可提高氨气的产率 C．升高温度有利于反应向正方向进行 D．增大压强有利于加快反应速率；所以压强越大越好 3．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 4．如图所示为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是 A．步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 B．步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率，又可以加快反应速率 C．为了提高原料的转化率，应及时将氨从混合气中分离出去 D．步骤③合成氨温度为500℃是因为该温度催化剂活性高且有利于提高原料平衡的转化率 5．硫酸工业生产过程中发生反应：。下列说法正确的是 A．反应达到平衡时，恒温恒压下充入一定量稀有气体，的平衡转化率减小 B．硫酸工业生产采用常压，是因为增大压强不利于提高的产率 C．为提高的平衡转化率，向反应容器中通入越多越好 D．在提高反应速率和转化率上对温度的要求是一致的 6．下图为工业合成氨的流程图。图中为提高原料转化率而采取的措施是 A．①②③ B．①③⑤ C．②④⑤ D．②③④ 7．下列不属于未来化学研究方向的是 A．液体阳光碳中和技术 B．阿伏加德罗定律 C．超耐久性的超长碳纳米管 D．常温常压合成氨 8．乙酸铜常用作有机合成的催化剂或氧化剂。实验室中制备乙酸铜的流程如图所示。下列说法正确的是 A．反应①中双氧水起催化作用 B．为提高化学反应速率，反应①反应温度越高越好 C．步骤Ⅱ和步骤Ⅲ存在相同的操作 D．反应③碱式碳酸铜固体中加入的试剂X为冰醋酸 9．和，和分别为两个恒容容器中平衡体系和的反应转化率及反应物的平衡浓度，在温度不变的情况下，均增加反应物的物质的量，下列判断正确的是 A．、均减小，、均增大 B．、均增大，、均减小 C．减小、增大，、均增大 D．减小、增大，增大、减小 10．硝酸是重要的化工原料。下图为制硝酸的流程示意图。 下列说法正确的是 A．流程中，、和NO作反应物时，均作还原剂 B．合成塔中高温、高压的反应条件均是为了提高的平衡产率 C．吸收塔中通入空气的目的是提高NO的转化率 D．可选用铜作为盛装液氨和浓硝酸的罐体材料 11．氨广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维等领域。关于工业合成氨，下列叙述错误的是 A．考虑到动力和生产设备的要求，并兼顾化学反应速率和限度，应选择合适的压强 B．考虑到催化剂的活性、化学反应速率和限度，应选择合适的温度 C．一定条件下 2.8 g N2 和 0.3 mol H2充分反应生成 0.6 mol N—H 键 D．工业合成氨反应是重要的人工固氮反应 12．有关工业固氮的说法正确的是 A．使用铁催化剂可提高反应物的转化率 B．循环使用、可提高的产率 C．温度控制在左右有利于反应向正方向进行 D．增大压强有利于加快反应速率，所以压强越大越好 13．工业合成氨的反应为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在298 K时，ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2 J·mol－1·K－1，特定条件下的速率可表示为v＝kc(N2)c1.5(H2)c－1(NH3)，其中k为反应速率常数，下列叙述正确的是 A．该反应在298 K时不能正向自发进行 B．升高温度、增大压强有利于化学平衡向生成氨的方向移动 C．反应体系的三种物质中，H2(g)的浓度对反应速率影响最大 D．反应达到一定转化率时将NH3从混合气中分离出去会降低反应速率 14．合成氨对人类生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮，其合成原理为：  。下列说法不符合工业合成氨生产实际的是 A．增大压强，可增加单位体积内的活化分子数目，则速率增大 B．实际生产温度主要由催化剂决定 C．在实际生产中温度越高，化学反应速率一定越快 D．液化分离有利于合成氨 15．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．、在实际生产中可循环使用，从而提高原料利用率 B．充入一定量，平衡向正反应方向移动，的转化率变大 C．工业生产中采用的压强是10~30MPa，因为该压强下铁的活性最大 D．升高温度，可增大活化分子的百分数，有效碰撞次数增多，平衡向正反应方向移动 二、非选择题 16．工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖，反应为：        。请回答下列问题： (1)常温下，合成氨反应 (填“能”或“不能”)自发进行，其平衡常数表达式K= 。 (2) 温(填“高”或“低”)有利于提高反应速率， 温(填“高”或“低”)有利于提高平衡转化率，综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素，工业常采用400～500℃。 (3)针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了解决方案：双温—双控—双催化剂。使用双催化剂，通过光辐射产生温差(如体系温度为495℃时，Fe的温度为547℃，而的温度为415℃)。 该方案的优势：① ；② 。 (4)一定温度和催化剂的条件下，将0.1mol 通入3L的密闭容器中进行分解为和的反应(此时容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。 ①若保持容器体积不变，时反应达到平衡，用的浓度变化表示0～时间内的反应速率 。(用含的代数式表示) ②时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后分压变化趋势的曲线是 (用图中a、b、c、d表示)。 (5)合成尿素的反应为：      △H。 ①其他条件相同，在不同温度(T)及不同压强(y)值下合成尿素，达到平衡时，氨气转化率的变化情况如图所示，则△H (填“>”“＜”或“=”，下同)0， 。 ②T℃、2L的恒容密闭容器，加入3mol 和1mol ，达平衡时压强为开始时的，其平衡常数K= 。若保持条件不变，再向该容器中加入0.5mol 和1mol (g)，的平衡转化率将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 17．我国提出2060年前实现碳中和，为有效降低大气中的含量，以为原料制备甲烷、戊烷、甲醇等能源物质具有较好的发展前景。回答以下问题： Ⅰ．在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生如下反应： 主反应： 副反应： (1)①主反应自发进行的条件是 (填“低温”或“高温”)。 ②下列操作中，一定能提高：平衡转化率的是 (填字母)。 A．升高反应温度  B．增加的用量  C．及时分离生成的  D．恒压条件下，充入惰性气体 (2)在一恒容绝热容器进行上述反应，体系达平衡的标志为_______。 A．体系总压强不变 B．体系温度不变 C．的消耗量等于甲烷的生成量 D．CO的分压等于的分压 (3)500℃时，向1L恒容密闭容器中充入和，初始压强为p，20min时反应达到平衡状态，测得，体系压强为，则0~20min内 ，平衡时选择性= (选择性，计算保留三位有效数字)。 Ⅱ．已知催化加氢合成乙醇的反应为：，设m为起始时的投料比，即。 (4)图1中投料比相同，温度从高到低的顺序为 ，并解释其原因 。图2中从大到小的顺序为 。 (5)该反应的Arrhenius经验公式的实验数据如下图中曲线a所示，已知Arhenius经验公式(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。当改变外界条件时，实验数据如下图中的曲线b所示，则实验可能改变的外界条件是 。 18．氯化亚铜为白色固体，难溶于水和乙醇，潮湿时易被氧化，常用于媒染剂等。工业上以废铜为原料生产氯化亚铜的工艺流程如下图所示： 根据上述工艺回答下列问题： (1)工业上利用电解饱和食盐水制备氯气，产生的氯气尾气常用石灰乳吸收，而不用烧碱溶液吸收，原因是 。 (2)“还原”过程中的产物为，其中的化合价为 ，试写出“还原”过程反应的化学方程式 。 (3)“还原”过程中加入过量的目的是 。 (4)已知可发生水解反应：，则“稀释”过程中加水的目的是使上述平衡向 移动(填“正反应”、“逆反应或无法判断”)。 (5)制备的产品不用水而用酒精淋洗的原因是 。 (6)纯度的测定：称取所制备的氯化亚铜成品，将其置于过量的溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，配成溶液。移取溶液于锥形瓶中，用的溶液滴定锥形瓶中的，消耗溶液，反应中被还原为。则成品中的纯度为 (列出计算式即可)。 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 B C D A C B C C C 题号 11 12 13 14 15 答案 C B C C A 16．(1) 能 (2) 高 低 (3) “热Fe”高于体系温度，在“热Fe”表面断裂，有利于提高合成氨反应速率 “冷Ti”低于体系温度，氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率 (4) b (5) ＜ > 1 减小 17．(1) 低温 BC (2)AB (3) 66.7% (4) 该反应为放热反应，其它条件相同时，升高温度，平衡逆向移动，二氧化碳的平衡转化率下降 (5)使用更高效的催化剂或增大催化剂的比表面积 18．(1)石灰乳来源丰富，成本低，且反应结束后可得副产品漂白粉 (2) +1 CuCl2+2NaCl+Cu═2Na[CuCl2] (3)增大NaCl的浓度有利于生成更多的Na[CuCl2]，提高产率 (4)正反应 (5)使CuCl尽快干燥，防止被空气氧化 (6) 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 $