内容正文:
主题综合测评(一)
主题1 空气资源 氨的合成
(时间:60分钟 分值:100分)
一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分)
1.工业上用氢气和氮气合成氨,氢气的主要来源是( )
A.水和燃料
B.电解水
C.锌和稀硫酸反应
D.液化空气
【解析】 B、C项生产H2成本太高,不符合实际;D项液化空气得N2;A项正确。
【答案】 A
2.合成氨工业有下列生产流程,其先后顺序为( )
①原料气制备 ②氨的合成 ③原料气净化和压缩 ④氨的分离
A.①②③④
B.①③②④
C.④③②①
D.②③④①
【解析】 合成氨工业流程顺序:原料气制备→原料气净化和压缩→氨的合成→氨的分离。
【答案】 B
3.加压法吸收NO2主要因为3NO2+H2O((2HNO3+NO的反应是( )
【导学号:28920014】
A.可逆反应
B.放热反应
C.氧化还原反应
D.气体总体积缩小的反应
【解析】 3NO2+H2O((2HNO3+NO是气体总体积缩小的反应,加压使平衡正向移动,增大NO2的转化率。
【答案】 D
4.硝酸工业中氧化炉中发生的化学反应是( )
A.3NO2+H2O===2HNO3+NO
B.2NO+O2===2NO2
C.4NH3+5O24NO+6H2O
D.Na2CO3+2NO2===NaNO3+NaNO2+CO2
【解析】 氧化炉中发生的主要反应是NH3的催化氧化。
【答案】 C
5.下列有关浓硝酸的叙述中,错误的是( )
A.是无色液体,但常因含少量的Fe3+而呈黄色
B.锌与浓硝酸反应不能制得氢气
C.可溶解绝大部分金属,却可放在铁制容器中
D.是具有不稳定性的挥发性的强酸
【解析】 依据硝酸的物理性质和化学性质。浓硝酸通常呈黄色是由于NO2溶于硝酸中的原因;浓硝酸能和绝大多数金属反应,但被还原的元素是氮而不是氢,冷的浓硝酸能使铁、铝钝化,铁制容器或铝制容器可用于盛放浓硝酸。
【答案】 A
6.合成氨所用的H2可由煤与水反应制得,其中有一步反应为CO(g)+H2O(g)((CO2(g)+H2(g) ΔH<0,欲提高CO的转化率可采用的方法有:①降低温度;②增大压强;③使用催化剂;④增大CO的浓度;⑤增大水蒸气的浓度,其中正确的组合是( )
A.①②③④⑤
B.①⑤
C.①④⑤
D.⑤
【解析】 该反应是一个气体总体积不变的放热反应,欲提高CO的转化率,可设法使化学平衡向正反应方向移动,显然降低温度可以满足这一要求;增加水蒸气的浓度,平衡向正反应方向移动,CO的转化率也可以增大;若增加CO的浓度,平衡虽然向右移动,但CO的总量增大,其转化率反而减小。增大压强和使用催化剂只能加快反应速率,缩短达到平衡的时间,而与平衡时CO的转化率无关。
【答案】 B
7.实验室合成氨装置如图所示,则以下说法中错误的是( )
A.装置甲的作用之一是干燥
B.装置甲的作用是化合
C.乙处导出的气体是N2、H2、NH3
D.检验产物可用湿润的红色石蕊试纸或浓盐酸等
【解析】 装置甲的作用有三点:①干燥气体;②观察气体逸出速率便于控制比例;③使气体混合均匀。
【答案】 B
8.进行氨的催化氧化实验时,铂丝不能接触氨水是因为( )
A.铂丝的温度高,接触氨水会使氨气大量蒸发
B.红热的铂丝将会和氨发生反应,使铂丝腐蚀
C.防止铂丝温度降低,不起催化作用
D.防止爆炸
【解析】 氨的催化氧化是在催化剂存在的条件下加热,而铂丝很细,本来蓄热就少,若再与液体接触,温度降低,即使有催化剂存在也不发生反应。
【答案】 C
9.工业上制硝酸可用氨催化氧化的方法,其反应为4NH3(g)+5O2(g)((4NO(g)+6H2O(l) ΔH<0。某研究小组探究当其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响。下列分析正确的是( )
A.图Ⅰ研究的是t1时刻恒压充入氦气,t2时刻达到平衡的v-t图象
B.图Ⅱ研究的是NH3的含量与温度随时间的变化的关系曲线
C.图Ⅲ研究的是催化剂对O2的含量的影响
D.图Ⅳ研究的是氨平衡体积分数与NO量的关系曲线
【解析】 t1时刻恒压充入氦气,可以看作对原平衡体系进行减压,则反应速率减小,平衡正向进行,正反应速率大于逆反应速率,故A错误;升高温度,反应速率增大,达到平衡时所需要的时间变短,由于焓变小于0,平衡逆向进行,达到平衡时氨气的含量增大 ,故B错误;催化剂只改变化学反应速率,不影响平衡移动,但根据图象中氧气的起始量不同,平衡时氧气的含量也不可能相同,故C错误;随一氧化氮的量增大,平衡逆向进行,氨的体积分数先增大后减小,因为一氧化氮增大到一定程度,氨气体积分数会减小,图象符合,故D正确。
【答案】 D
10.在一定条件下,进入氨合成塔的混合气体中氮气的体积占22%,氢气的体积占78%,经合成反应