高中化学复习知识点：合成氨条件的选择

答案选D。
4．A
【解析】
【分析】
【详解】
A.联合制碱法制纯碱的原理为在饱和食盐水中通入氨气，再通二氧化碳来制备碳酸氢钠，碳酸氢钠分解生成纯碱，则设备为吸氨塔、碳酸塔，原料为食盐、二氧化碳、氨，反应条件为30℃-35℃的氨化饱和食盐水吸收CO2，故A正确；
B.接触法制硫酸的原理为硫铁矿在沸腾炉中被氧化为二氧化硫，二氧化硫在接触室中被氧化为三氧化硫，三氧化硫进入吸收塔被吸收，则设备为沸腾炉、接触室、吸收塔，原料为硫铁矿和空气，反应条件为V2O5做催化剂、400-500℃，故B错误；
3．反应2SO2+ O2 2SO3是工业生产硫酸的关键步骤，下列说法不正确的
A．实际生产中，此反应在接触室进行
B．过量空气能提高SO2的转化率
C．使用催化剂能提高该反应的反应速率
D．2molSO2与1molO2混合一定能生成2molSO3
4．下列化学工业有关设备、原料、反应条件配套的是
A．联合制碱法制纯碱：吸氨塔、碳酸塔，食盐、二氧化碳、氨，30℃-35℃的氨化饱和食盐水吸收CO2
故选A。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．合成氨的反应为可逆反应，则3体积H2和足量N2反应，氢气不能完全转化，生成氨气一定小于2体积，故A错误；
B．采用氮氢循环操作，可以提高N2和H2的利用率，故B正确；
C．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则室温比500℃左右更有利于向合成氨的方向进行，故C错误；
【解析】
【分析】
(1)合成氨为气体体积缩小的放热反应，需要在高温、高压、催化剂条件下进行；
C．钠比氯化钠价格高，不经济，海水晒盐获得NaCl，故C错误；
D．电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氯气和氢气，2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑+ Cl2↑，故D正确；
故选AD。
11．催化剂：铁触媒，温度：400℃～500℃，压强：30MPa～50MPap2>p1，在合成氨的反应中，其他条件不变，压强越大NH3的含量越高0.2mol/(L·min）氨水>氯化铵>硫酸铵铵根离子和碳酸根离子相互促进水解，会降低N元素的利用率，因此两者不能混合使用。
C．吸收塔中用98.3%的浓硫酸代替水吸收SO3，以提高效率
D．工业上为提高反应物N2、H2的转化率和NH3的产量和反应速率，常在合成氨反应达到平衡后再分离氨气
7．化学家发明了一种合成氨的新方法。在常压下，用多孔钯多晶薄膜的催化将氢气和氮气转化为氨气。以下有关叙述正确的是
A．增加氮气的量能提高氢气的转化率
③若起始压强为1×108Pa，则平衡时B点的压强为___Pa。
（4）科学家发现，以H2O和N2为原料，熔融NaOH-KOH为电解质，纳米Fe2O3作催化剂，在250℃和常压下可实现电化学合成氨，阴极区发生的变化可按两步进行。已知第一步的反应为：Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-，则第二步的反应方程式为___。
B．接触法制硫酸：氧化炉，硫铁矿、V2O5，4000-5000 ℃
C．合成氨：沸腾炉，焦炭、铁触媒，5000℃
D．氨氧化法制硝酸：合成塔，空气、铂铑合金，8000℃
5．对于反应N2+3H2 2NH3+Q（Q＞0），下列判断正确的是（）
A．3体积H2和足量N2反应，必定生成2体积NH3
B．工业上采用氮氢循环操作的主要目的是提高N2和H2的利用率
(2)如图是不同温度和不同压强下，反应达到平衡后，混合物中NH3含量(体积%)的变化情况。已知初始时n(N2)：n(H2)=1：3。判断p1、p2的大小关系，并简述理由。_____________________
(3)实验室在2L密闭容器中加入1mol氮气和3mol氢气模拟工业合成氨。若反应2min，气体的总物质的量减少了0.8mol，则2min内氨气的生成速率为____________。
故选D。
2．A
【解析】
【分析】
根据合成氨工业中，利用氨易液化，分离出N2、H2循环使用，可使平衡向正反应方向移动，则氨气的产率增大。
【详解】
合成氨工业中，利用氨易液化，分离出N2、H2循环使用，可使平衡向正反应方向移动，则氨气的产率增大，所以沿X路线回去的物质是N2、H2，故选A．
3．D
【解析】
【分析】
参考答案
1．D
【解析】
【分析】
【详解】
A.燃烧时使用沸腾炉，可使硫铁矿与氧气充分接触而反应，减少能量的消耗，充分利用原料，故A不选；
B.制盐酸时将氯气在氢气中燃烧，保证氯气充分反应，保护环境，故B不选；
C.制硫酸时使用热交换器，充分利用能量，故C不选；
D.合成氨时使用过量的氮气，氮气原料易得，过量的氮气没能充分利用，故D选；
C．工业上获取NaCl：2Na + Cl2 2NaCl
D．氯碱工业：2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑+ Cl2↑
三、综合题
11．氨主要用于生产化肥和硝酸。“十三五”期间，预计我国合成氨产量将保持稳中略增。
(1)目前工业上用氮气和氢气合成氨的生产条件为________________________。
C．二氧化硫在接触室被氧化成三氧化硫，三氧化硫在吸收塔内被水吸收制成浓硫酸
D．合成氨工业中，利用氨易液化，分离出N2、H2循环使用，总体上提高了氨的产率
10．下列化学方程式（含相关条件）与实际化工生产功能相符合的是
A．工业上最重要的“人工固氮”反应：N2+3H2 2NH3
B．工业法合成盐酸：H2+ Cl2 2HCl
D．合成氨工业中，氨易液化，及时分离出来，可以促使氨的合成平衡正向移动，提高氨的产率，N2、H2循环使用，也可以提高氨的产率，故D正确；
故选：AD。
10．AD
【解析】
【分析】
【详解】
A．工业合成氨是通过人工的方法使游离的氮转化为化合态的氮，N2+3H2 2NH3属于人工固氮，故A正确；
B．工业利用氢气在氯气中燃烧生成氯化氢合成盐酸，故B错误；
【详解】
A．在实际生产中，炉气（主要是SO2）进入接触室与催化剂接触发生反应：2SO2+ O2 2SO3，A项正确；
B．加入过量空气，即增大O2的浓度，反应向正反应方向移动，SO2的转化率增大，B项正确；
C．催化剂可以降低活化能，提高活化分子百分率，有效碰撞频率增加，化学反应速率增大，C项正确；
D．2SO2+ O2 2SO3是可逆反应，存在反应平衡，反应物无法完全转化，故生成的SO3应小于2mol，D项错误；
C．吸收塔中SO3如果用水吸收，发生反应：SO3+H2O H2SO4，该反应为放热反应，放出的热量易导致酸雾形成，阻隔在三氧化硫和水之间，阻碍水对三氧化硫的吸收；而浓硫酸的沸点高，难以气化，不会形成酸雾，同时三氧化硫易溶于浓硫酸，所以工业上从吸收塔顶部喷洒浓硫酸作吸收液，最终得到“发烟”硫酸，故C正确；
C.合成氨的原理为氮气与氢气在合成塔中，在高温高压催化剂条件下反应，则设备为合成塔，原料为焦炭和空气，反应条件为铁触媒做催化剂、200MPa、500℃，故C错误；
D.氨氧化法制硝酸的原理为氨气与氧气在氧化炉催化氧化生成一氧化氮，则设备为氧化炉、吸收塔，原料为氨气和空气，反应条件为铂铑合金、800℃，故D错误；
高中化学复习知识点：合成氨条件的选择
一、单选题
1．化工生产要遵守三原则:充分利用原料、充分利用能量、保护环境。不符合以上某原则的是
A．煤燃烧时使用沸腾炉B．制盐酸时将氯气在氢气中燃烧
C．制硫酸时使用热交换器D．合成氨时使用过量的氮气
2．下面是合成氨的简要流程示意图：
沿X路线回去的物质是（）
A．N2和H2B．催化剂C．N2D．H2
C．500℃左右比室温更有利于向合成氨的方向进行
D．其他条件不变，减小压强，平衡必定向右移动
6．在接触法制硫酸和合成氨工业的生产过程中，下列说法错误的是()
A．硫铁矿在燃烧前要粉碎，目的是使硫铁矿充分燃烧，加快反应速率
B．二氧化硫的催化氧化反应的温度控制在450度左右，主要考虑到催化剂V2O5的活性温度
C．硫酸工业中，在接触室安装热交换器是利用SO3转化为H2SO4时放出的热量
D．电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜，可防止阳极室产生的C12进入阴极室
9．下列关于业中，氢氧化钠在电解槽的阴极区产生
B．氯气和氢气混合在光照条件下生成氯化氢，用水吸收得到盐酸
【分析】
【详解】
A．氯碱工业中，电解槽的阳极区是氯离子失电子产生氯气的过程，在阴极上产生的是氢气和氢氧化钠，故A正确；
B．氯气和氢气混合在光照条件下会发生爆炸，不能在该条件下制取盐酸，故B错误；
C．二氧化硫在接触室被氧化成三氧化硫，三氧化硫在吸收塔内被浓硫酸吸收制成发烟硫酸，再根据需要制成各种浓度的硫酸，故C错误；
（3）若N2、H2的初始投入量分别为0.1mol、0.3mol，在恒容容器中反应，平衡后混合物中氨的体积分数(ψ)与温度、压强的关系如图所示。
①比较p2、p3的大小：p2__p3（填“＞”“＜”或“＝”），其原因是__。
②比较平衡时A、B点对应的化学反应速率：VA(N2)__VB(N2)（填“＞”“＜”或“＝”）。
D．该反应为气体体积减小的反应，其他条件不变，减小压强，平衡逆向移动，故D错误；
故选B。
6．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．硫铁矿燃烧前需要粉碎的目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率，故正确；
B．二氧化硫的催化氧化是放热反应，升高温度不是为了让反应正向移动，而是虑到催化剂V2O5的活性温度，故B正确；
答案选A。
8．BD
【解析】
【详解】