高中化学第一单元走进化学工业章末达标检测含解析新人教版选修2

章末达标检测卷(一)
(时间：90分钟满分：100分)
第Ⅰ卷(选择题共45分)
一、选择题(每小题3分，共45分；每小题有1个或2个选项符合题意)
1．欲使馒头松软可口，常在揉面时加入面碱。

为探究其成分，向其中加入稀盐酸，发现产生了一种使石灰水变浑浊的气体，则面碱中可能含有( )
A．食盐B．烧碱C．纯碱D．味精
解析：能使石灰水变浑浊的气体是CO2，在四个选项中只有纯碱与HCl反应生成CO2。

而食盐(NaCl)、烧碱(NaOH)、味精(NaOOC—CH2CH2COONa)与HCl反应都不生成CO2。

答案：C
2．属人工固氮的化学反应是( )
A．N2与H2在一定条件下反应生成NH3
B．由NH3转变成NH4HCO3
C．NO与O2反应生成NO2
D．豆科植物的根瘤菌将氮的化合物转变成植物蛋白
解析：将游离态的氮转化为化合态的氮属于氮的固定。

答案：A
3．工业制硫酸用硫黄作为原料产生的污染较用硫铁矿小，主要方面是( )
A．废气B．废渣
C．废水D．酸雨
解析：用硫铁矿制硫酸，废渣较多，而用硫黄作为原料，几乎没有废渣，但废气的量没有减少，也会产生废水。

答案：B
4．用氨水处理硫酸工业的废气，主要是为了( )
A．利用废气中的热量
B．保护环境，防止空气污染
C．充分利用原料
D．以上说法都对
解析：硫酸工业废气中的SO2会污染大气，故用NH3除去。

答案：B
5．以下是几位同学在学习了化学反应速率和化学平衡理论以后发表的一些看法，其中不正确的是( )
A．化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品
B．化学平衡理论可指导怎样使用有限原料多出产品
C ．化学反应速率理论可指导怎样提高原料的转化率
D ．正确利用化学反应速率和化学平衡理论可提高化工生产的综合经济效益
解析：化学反应速率理论，可以指导如何通过改变外界条件提高反应速率，化学平衡理论可以指导如何通过改变外界条件改变化学平衡移动方向，提高反应物的转化率，因此C 项错误。

答案：C
6．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：按合成氨工业流程，原料气制备→原料气的净化和压缩→合成氨→氨的分离是其正确的顺序。

答案：B
7．在制硫酸的工业中有以下反应：2SO 2(g)＋O 2(g)=====△400～500 ℃
2SO 3(g) ΔH <0，下列说法错误的是( )
A ．生产中通入过量的空气，可以提高二氧化硫的转化率
B ．生产中选择400～500 ℃，不仅能加快反应速率，而且催化剂的活性好
C ．根据实际情况在生产中选择常压，可以提高综合经济效益
D ．在接触室被氧化生成的三氧化硫，进入吸收塔被水吸收制成硫酸
解析：合成三氧化硫的条件与合成氨是不同的。

用水吸收三氧化硫容易形成酸雾，应用浓硫酸吸收三氧化硫。

答案：D
8．以下关于索尔维制碱法的描述正确的是( )
A ．使用的原料为食盐、CO 2、氨
B ．精制盐水后应先通入CO 2再通入过量的NH 3
C ．析出NaHCO 3后的母液中已无NaCl ，只有NH 4Cl
D ．索尔维法的缺点是盐利用率只有75%，生成的CaCl 2难处理
解析：氨碱法是以食盐、CO 2、NH 3为原料，先将NH 3通入饱和食盐水，再通入CO 2，析出NaHCO 3后的母液有NH 4Cl 和NaCl ，用Ca(OH)2处理后的废液中含有NaCl 和CaCl 2，因此NaCl 的利用率低。

答案：AD
9．硫酸工业中，在催化反应室中装有热交换器。

采用热交换器的好处是( )
①充分利用热量，降低能耗 ②促使平衡向正反应方向移动，提高产率 ③减少热量及环境
污染 ④提高最终产品的纯度
A ．①
B ．①②
C ．①②③
D ．①②③④
解析：使用热交换器能充分利用热量，减少热量对环境的污染。

SO 2转化为SO 3是放热反应，温度降低有利于平衡向正反应方向移动。

答案：C
10．合成氨工业上采用循环操作的主要原因是( )
A ．加快反应速率
B ．提高NH 3的平衡浓度
C ．降低NH 3的沸点
D ．提高N 2和H 2的利用率
解析：循环操作后由于增大了反应物N 2、H 2的浓度，加快了反应的速率，从而也提高了氨气的平衡浓度，但是主要目的是提高N 2和H 2的利用率。

答案：D
11．合成氨的温度和压强通常控制在约500 ℃以及10～30 MPa 的范围，且进入合成塔的N 2和H 2的体积比为1∶3，经科学测定，在不同条件下，N 2和H 2反应所得氨的平衡浓度(体积分数)如下表所示。

而实际从合成塔出来的混合气体中含有氨约为15%，这表明( ) 10 MPa 60 MPa 500 ℃
19.1% 42.2%
A.表中所测数据有明显误差
B ．生产条件控制不当
C ．氨的分解速率大于预测值
D ．合成塔中的反应并未达平衡
解析：A 选项表中数据为科学家通过实验所得，不可能有明显误差；B 选项中合成氨连续操作，不可能对生产条件控制不当；C 选项中平衡的浓度问题与速率的大小没有直接关系，若是分解速率的影响，可以通过条件的改变降低反应速率，但事实是无论何种条件都低于预测值。

答案：D
12．下列各项中方框内是制取的物质，括号内是主要原料，其中制取方法正确的是( )
A ．(Cu)――→＋O 2△
CuO ――→＋H 2SO 4稀CuSO 4溶液 ――→加热蒸干CuSO 4·5H 2O
B ．(FeSO 4 溶液)――→＋H 2S FeS ――→过滤FeS 固体
C ．(FeBr 2 溶液)――→＋Cl 2FeCl 2和Br 2――→加苯萃取、分液
FeCl 2 溶液
D ．(CuSO 4 溶液)――→＋H 2S CuS ――→过滤CuS 固体
解析：A 项，最后一步操作应是浓缩结晶，加热蒸干得不到CuSO 4·5H 2O ；B 项，FeSO 4溶液中通入H 2S ，不发生反应得不到FeS ；C 项，Cl 2足量时反应生成FeCl 3和Br 2；D 项，CuSO 4溶液中通入H 2S 生成不溶于水和稀H 2SO 4的CuS 沉淀。

答案：D
13．下列说法中，不正确的是( )
A ．硫酸工业的尾气必须回收，净化处理，主要为了充分利用原料
B ．所谓“酸雨”中，主要含有硫的氧化物以和形成的硫酸和硫酸盐
C ．大气中，大量的SO 2来源于煤和石油的燃烧、金属矿石的冶炼
D ．消除大气污染的主要方法之一是减少污染物的排放
解析：硫酸工业尾气中主要含SO 2，如直接排入空气中，一是污染大气，二是浪费原料，所以尾气的回收、处理有两方面的原因，不单单是充分利用原料。

答案：A
14．最近，国际上提出的“绿色化学”是指化学工业生产中的( )
A ．对废气、废水、废渣进行严格处理
B ．在化工生产中少用或不用有害物质以及少排放或不排放有害物质
C ．在化工生产中，不使用任何化学物质
D ．在化工厂种草种树，使其成为花园式工厂
解析：“绿色化学”总的来说，就是从化学的角度，从源头上根本性地解决发展所带来的环境污染问题。

答案：B
15．接触法制硫酸中，进入接触室的气体组成(体积分数)为SO 27%、O 211%、N 282%。

在一定条件下达到平衡时，SO 2的转化率为77%，则平衡时气体总体积是反应前的( )
A ．38.5%
B ．77%
C ．6.4%
D ．97.3%
解析：根据2SO 2＋O 2===2SO 3 ΔV
2 1
7%×77% 7%×77%÷2
解得：(1－7%×77%÷2)/(1×100%)＝97.3%。

答案：D
第Ⅱ卷 (非选择题 共55分)
二、非选择题(共55分)
16．(9分)氨在国民经济中占有重要的地位。

现在约有80%的氨用来制造化肥，其余的用作生产其他化工产品的原料。

氨氧化法制硝酸是工业上制硝酸的主要方法。

(1)下图是合成氨和利用氨制取硝酸、纯碱的简要流程示意图：
设备A 的名称是________，设备B 的名称是________。

(2)硝酸厂的尾气中含有NO 和NO 2等污染物，为防止污染大气可以用纯碱溶液吸收从吸收塔中放出的尾气，发生的反应如下：Na 2CO 3＋2NO 2===NaNO 2＋NaNO 3＋CO 2，但在实际生产中用这种方法处理后尾气中的氮的氧化物含量仍难以降到排放标准，为此，也常利用各种燃料气中的甲烷等将氮的氧化物还原为空气主要成分而除去。

写出甲烷与NO 2反应的化学反应方程式： ________________________________________________________________。

(3)在纯碱制造过程中，过程①与过程②的顺序能否颠倒？为什么？
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。

解析：氨易液化，故A 装置为冷凝装置；而B 装置是将剩余的N 2、H 2循环使用的装置，应该先压缩加压后再送回合成塔；CO 2在水中溶解度较小，顺序颠倒后得不到较高浓度的HCO －
3。

答案： (1)冷凝器 循环压缩机
(2)CH 4＋2NO 2===N 2＋CO 2＋2H 2O
(3)不能。

因为CO 2在水中溶解度较小，顺序颠倒后得不到较高浓度的HCO －3，就没有NaHCO 3生成
17．(12分)某化学课外活动小组欲制取纯Na 2CO 3溶液并讨论实验过程中的相关问题。

可供选择的试剂有：
A ．大理石
B ．盐酸
C ．氯化钙溶液
D ．澄清石灰水 三名同学设计的制备实验方案的反应流程分别如下：
甲：NaOH 溶液――→CO 2Na 2CO 3溶液
乙：NaOH 溶液――→CO 21NaHCO 3溶液――→加热蒸干灼烧2
Na 2CO 3固体――→H 2O Na 2CO 3溶液 丙：NaOH 溶液――→CO 23NaHCO 3溶液――→NaOH 溶液4
Na 2CO 3溶液 请完成下列问题：
(1)请指出甲、乙两方案的主要缺点：
甲方案：_________________________________________________________；
乙方案：_________________________________________________________。

(2)若采用丙方案制取纯Na 2CO 3溶液，其实验的关键有
__________________________________________________________________。

(3)假设反应③所得的NaHCO3溶液中含Na2CO3，现要利用A～D四种试剂证明Na2CO3的存在，你所选择的试剂有________________(填试剂代号。

)
(4)假设反应②所得的Na2CO3固体中混有未分解的NaHCO3。

乙同学选择澄清石灰水测定其中NaHCO3的质量分数，乙同学能否达到实验目的？________(填“能”或“不能”)。

若能，请说明计算所需的数据；若不能，请简要说明理由：___________________________________________________________________。

解析：设计实验应遵循科学性、安全性、可行性、简约性等原则。

NaOH与少量CO2反应生成Na2CO3，与足量CO2反应生成NaHCO3，甲方案不易得到纯Na2CO3溶液，乙方案经过溶液→固体→溶液等过程，过于繁琐。

丙方案巧妙利用两等份NaOH溶液，向其中一份中通入过量CO2，使其转化为NaHCO3，再将两份混合，因发生反应：NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O而生成纯净的Na2CO3溶液。

(3)(4)应利用Na2CO3和NaHCO3的不同来求解。

答案：(1)甲方案：CO2的通入量不易控制乙方案：过程繁琐，操作复杂
(2)反应③应充分进行，反应③与④所用NaOH溶液的体积应相等
(3)C
(4)能固体样品的质量和沉淀总质量
18．(12分)接触法制硫酸工艺中，其主反应在450 ℃并有催化剂存在下进行：
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)＋190 kJ
(1)该反应所用的催化剂是________(填写化合物名称)，该反应450 ℃时的平衡常数________500 ℃时的平衡常数(填“大于”“小于”或“等于”)。

(2)该热化学反应方程式的意义是______________________________。

(3)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是_______________________。

a．v(O2)正＝2v(SO3)逆
b．容器中气体的平均分子量不随时间而变化
c．容器中气体的密度不随时间而变化
d．容器中气体的分子总数不随时间而变化
(4)在一个固定容积为5 L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10 mol O2，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO30.18 mol，则v(O2)＝________mol ·L－1·min－1；若继续通入0.20 mol SO2和0.10 mol O2，则平衡________移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)，再次达到平衡后，______mol<n(SO3)<______mol。

解析：(1)反应2SO2＋O22SO3为放热反应，升高温度，平衡左移，平衡常数减小，反应的催化剂为五氧化二钒。

(2)注意可逆反应热化学方程式不是反应达到平衡时的热量变化，而是完全转化时的热量，因
此本题中热化学方程式的意义是在450 ℃时，2 mol SO 2(g)与1 mol O 2(g)完全反应生成2 mol SO 3(g)时，放出的热量为190 kJ 。

(3)根据公式M ＝m n ，容器内气体质量 m 不变，随反应进行，气体的物质的量
n 减小，只有达到平衡，气体平均分子量才不发生变化，因此 b 可作为反应达到平衡的标志。

根据公式ρ＝m V
，容器内气体质量 m 不变，在恒容条件下，V 不变，则密度一直不变，因此密度不能作为反应达到平衡的标志。

因为该反应为气体体积发生变化的反应，所以当容器中分子总数不发生变化时，说明气体总物质的量不变，反应已达到平衡。

(4)v (SO 3)＝0.18 mol
5 L 0.5 min ＝0.072 mol ·L －1· min －1，则v (O 2)＝12v (SO 3)＝12
×0.072 mol·L －1·min －1＝0.036 mol·L －1·min －1。

向容器中再充入SO 2和O 2，增大了反应物浓度，平衡向正反应方向移动。

我们可设置等效平衡进行理解：
0.20 mol SO 20.10 mol O 2―→0.40 mol SO 20.20 mol O 2――→加压0.40 mol SO 20.20 mol O 2
5 L 10 L 5 L
再充入SO 2和O 2时，若把气体体积变为 10 L ，则与开始建立等效平衡，加压使容器体积变为 5 L ，则平衡右移，生成SO 3的物质的量必大于0.18 mol×2＝
0.36 mol ，假设 SO 2与O 2 完全反应，则可生成SO 3 0.40 mol ，故平衡时SO 3的物质的量小于0.4 mol 。

答案：(1)五氧化二钒(V 2O 5) 大于
(2)在450 ℃时，2 mol SO 2(g)和1 mol O 2(g) 完全反应生成2 mol SO 3(g) 时放出的热量为190 kJ
(3)bd
(4)0.036 向正反应方向 0.36 0.40
19．(16分)用下图所示装置进行实验，回答有关问题。

(1)玻璃管E 内发生反应的化学方程式为_______________________________。

(2)小试管C 的作用是_____________________________________________。

(3)广口瓶D 内盛的试剂是________，装置D 的三个主要作用是_____________。

(4)从E 装置的出口导管导出的气体成分是__________________________。

(5)装置F 中U 形管所收集的物质的颜色、状态是____________________________ ____________。

(6)若U 形管内收集到的物质很少，分析其原因，不可能的是________。

(填序号) ①装置气密性不好
②制得的SO 2中混有少量H 2S 杂质，使催化剂中毒
③气流速度过快
(7)从U 形管导出的尾气的处理方法是______________________________。

解析：本题(1)中方程式的书写要注意条件和反应符号“”；由于是可逆反应，SO 2和O 2不可能完全反应，故由E 导出的气体中除有产物SO 3外，还有SO 2和O 2；SO 2气体中不会有H 2S 气体杂质，所以产物少的原因不可能是混有H 2S 杂质引起的；SO 2气体有毒，需用NaOH 溶液将其吸收。

答案：(1)2SO 2＋O 2V 2O 5△2SO 3
(2)起安全瓶的作用，防止液体倒吸入试管中
(3)浓硫酸 干燥SO 2和O 2，将SO 2和O 2混合均匀，通过观察气泡调节气体的流速
(4)SO 3、SO 2、O 2
(5)无色固体(SO 3在0 ℃、常压时呈固态)
(6)②
(7)应用NaOH 溶液吸收
20．(6分)某硫酸厂用接触法制硫酸的生产过程中，在燃烧黄铁矿时损失硫为5%(质量分数)；在SO 2的接触氧化时有92%的SO 2转化为SO 3；在吸收塔中损失SO 3为0.6%(质量分数)。

现有含FeS 295%的黄铁矿(杂质不含硫元素)100 t ，可制得98%的浓硫酸多少吨？
解析：本题涉及多个百分数，如果考生分步来计算，那解题过程会很繁琐，导致解题错误。

只要理解每个百分数的含义，利用守恒法进行计算，简化解题步骤，会起到事半功倍的效果。

生产过程中涉及的反应有：
①FeS 2＋114O 2=====△12
Fe 2O 3＋2SO 2 ②SO 2＋12O 2SO 3
③SO 3＋H 2O===H 2SO 4
据硫元素守恒综合得关系式：FeS 2～2H 2SO 4
从数学中的集合对应关系知，各有关硫元素的质量分数均可归因于起始原料黄铁矿中的硫元素，扣除100 t黄铁矿中有关部分在各步反应中的损失，实际上用于生成硫酸的FeS2的质量为：
m(FeS2)＝100 t×95%×(1－0.6%)×(1－5%)×92%＝82.532 t
设可制得98%H2SO4的质量为x，则有：
FeS2～2H2SO4
120 2×98
82．532 t x·98%
解得x＝137.55 t。

答案：137.55 t。