人教版化学高二选修2第一单元课题2人工固氮技术——合成氨同步练习D卷(练习)
人教版高中数学选修二课题2 人工固氮技术-------合成氨同步试题.doc
高中化学学习材料唐玲出品课题2 人工固氮技术-------合成氨同步试题 1对于可逆反应)(3H )(N 22气气+)(2NH 3气 ∆H<0，下列说法正确的是（ ）A ．达到平衡时反应物和生成物浓度一定相等B ．达到平衡后加入氨气，重新达到平衡时，氨气的浓度比原平衡时减小C ．达到平衡时，升高温度加快了吸热反应的速率，降低了放热反应的速率，所以反应向逆反应的速率移动D ．加入催化剂可以缩短到达平衡的时间，这是因为加快了正反应的速率，而减慢了逆反应的速率答案：B2关于氨的合成工业的下列说法正确的是 （ ）A.从合成塔出来的气体，其中氨气一般占15%，所以生产氨的工业的效率都很低B .由于NH 3易液化，N 2、H 2可循环使用，则总的说来氨的产率很高C.合成氨工业的反应温度控制在400～500 ℃左右，目的是使平衡向正反应方向进行D.合成氨工业采用10 MPa ～ 30MPa ，是因该条件下催化剂的活性最好 答案：B3在合成氨工业中，为增加氨的日产量，下列变化过程中不能使平衡向右移动的是（ ）A. 不断将氨分离出来B.使用催化剂C. 采用5000C 左右的温度 D. 采用10～30MPa 的压强 答案：B C 4．合成氨所需的H 2可由煤和水蒸气反应而制得，其中一步的反应为： CO+H 2O （g ） CO 2+H 2（正反应放热），下列措施中，能提高CO 转化率的是（ ）A.增大压强 B .降低温度C .增大水蒸气浓度 D.增大CO 浓度答案：BC5．在合成氨时，可以提高H 2转化率的措施是 （ ）A.延长反应时间B.充入过量H 2C .充入过量N 2 D.升高温度答案：C6、下列有关合成氨工业的途述，可用勒沙特列原理来解释的是（ ）A 、使用铁触媒，使N 2和H 2混合气体有利于合成氨B 、高压比常压条件更有利于合成氨的反应C 、5000C 左右比室温更有利于合成氨的反应D 、合成氨时采用循环操作，可提高原料的利用率答案：B7、(正反应为吸热反应)，为了有利于Z 的生成，应采用的反应条件是 （ ）A 、高温高压B 、高温低压C 、低温高压D 、低温高压答案：A8．在3H 2 + N 2 2NH 3反应中，使用催化剂的理由是（ ）。
化学人教版高二选修2自主训练：第一单元课题2人工固氮技术—合成氨
自主广场我夯基 我达标1.从化学反应速率和化学平衡两方面去考虑，合成氨应采用的条件是（ ）A.低温、高压、催化剂B.低温、低压、催化剂C.高温、高压、催化剂D.适宜温度、高压、催化剂思路解析:从化学反应速率角度考虑，选择高温、高压、催化剂条件；从化学平衡角度考虑，选择低温、高压；综合考虑设备、经济效益等因素，选择适宜温度、高压和催化剂。
答案：D2.在合成氨的过程中，加入催化剂的作用是（ ）A.能加快反应速率，促进平衡向合成氨方向移动B.能提高氮气、氢气的转化率，使原料得到充分利用C.能提高氨的平衡浓度D.加快正逆反应速率，缩短达到平衡所需时间思路解析:催化剂只能改变化学反应速率，而且对正、逆反应速率是同等程度的影响，所以它不能改变平衡，只能缩短可逆反应达到平衡的时间。
答案：D3.工业上合成氨时一般采用500 ℃左右的温度，其原因是（ ）①适当提高合成氨的反应速率 ②提高H 2的转化率 ③提高氨的转化率 ④催化剂在500 ℃时活性最大。
A.只有①B.①②C.②③④D.①④思路解析:工业上选择500 ℃左右的温度一方面是为了提高化学反应速率，更主要的是因为催化剂在此温度时活性最大。
答案：D4.在密闭容器进行反应N 2+3H 2 2NH 3，温度一定时，若将平衡体系中各物质的浓度都增加到原来的两倍，则产生的结果是（ ）①平衡不发生移动 ②平衡向正反应方向移动 ③平衡向逆反应方向移动 ④NH 3的百分含量增加 ⑤正、逆反应速率都增大A.①⑤B.①②⑤C.③⑤D.②④⑤思路解析:将平衡体系中各物质的浓度都增加到原来的两倍，相当于增大压强至原来的两倍，则平衡向正反应方向移动。
答案：D5.下列事实能用勒夏特列原理解释的是（ ）A.加入催化剂，有利于氨的合成B.高压有利于氨的合成C.工业上合成氨不用常温而用500 ℃左右的高温，可提高合成氨的产量D.在合成氨反应过程中不断分离出液氨，有利于氨的合成思路解析:勒夏特列原理是关于化学平衡移动的原理，所以改变外界条件引起化学平衡移动的事实方可用勒夏特列原理来解释。
人教版高中化学选修2精品学案：第1单元课题2 人工固氮技术——合成氨
③废液：主要是含氰化物和含氨的污水。
处理氰化物主要有生化、化学沉淀、反吹回炉等方法。处理含氨的废水可用蒸馏回收和离子交换等方法。
适宜条件的选择
要考虑实际生产中的动力、材料、设备等因素，以取得最佳经济效益。
提示：(1)增加N2的比例。
(2)一般采用的压强在10～30 MPa之间。
(3)以500℃左右为宜。而且在此温度下催化剂活性最大。
(4)铁触媒为催化剂。
反应原理
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) (放热反应)
基本生产过程
(1)造气
①N2：来源于空气。
②H2：C＋H2O CO＋H2，
CH4＋H2O CO＋3H2。
原料气净化处理
(1)原料气净化的原因是有些杂质可使催化剂“中毒”。
(2)用稀氨水吸收H2S杂质：NH3·H2O＋H2S===NH4HS＋H2O。
(3)使CO变成CO2：CO＋H2O===CO2＋H2。
(4)除去CO2(用K2CO3溶液吸收)：K2CO3＋CO2＋H2O===2KHCO3。
将原料气合成氨与分离
合成氨所需的原料是( )
①水②空气③焦炭④铁触媒
A．①②B．②③
C．①②③D．全部
解析：选C。铁触媒是合成氨的催化剂，不属于原料。
合成氨工业中控制的反应条件应( )
A．温度越高越好
B．压强越大越好
C．混合气体中氢气含量越高越好
D．所选的催化剂活性越大越好
解析：选D。工业合成氨的热化学方程式：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，似乎压强越大就越有利于平衡向合成氨的方向移动，温度越高达到平衡的时间就越短，易错选A或B。实际上在合成氨的工业生产中，压强不能太大，否则能耗太高，并且对设备的要求高。而根据化学平衡移动原理，此反应温度越低越有利于平衡向正方向移动，但温度太低，则催化剂的催化活性不能很好地发挥，反应速率太慢；为解决上述矛盾，一般选择使催化剂活性最大时的温度。
人教版化学高二选修2第一单元课题2人工固氮技术——合成氨同步练习D卷
人教版化学高二选修2第一单元课题2人工固氮技术——合成氨同步练习D卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共20题；共40分)1. （2分） (2019高一下·北仑期末) 下列制备物质的工业生产流程合理的是（）A . 由铝土矿冶炼铝：铝土矿 AlB . 制硫酸：硫铁矿 SO2 H2SO3 H2SO4C . 由NaCl制漂白粉：NaCl(aq) Cl2 漂白粉D . 合成NH3：NH4Cl和Ca(OH)2固体 NH3 纯净干燥的氨气2. （2分）下列关于催化剂的说法中正确的是（）A . 用过氧化氢制取氧气时，加入催化剂可使氧气的质量增加B . 催化剂只能加快其他物质的反应速率C . 化学性质改变D . 本身的质量和化学性质不会改变3. （2分） (2016高二上·鞍山期中) 在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX（g）⇌nY（g）；△H=Q kJ/mol．反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：/L积体气温体c（Y）/mol•L﹣1度/℃123100 1.000.750.53200 1.200.900.63300 1.30 1.000.70下列说法正确的是（）A . m＞nB . Q＜0C . 温度不变，压强增大，Y的质量分数减少D . 体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动4. （2分）(2019·崇明模拟) 工业制硫酸和合成氨生产中相同的是（）A . 所有原料气都循环使用B . 都用压缩机压缩原料气C . 用了完全相同的催化剂D . 都用热交换器进行加热5. （2分） (2018高二下·洛阳期末) 能影响水的电离平衡,并使溶液中的c(H+)>c(OH-)的措施是（）A . 向水中通入SO2B . 将水加热煮沸C . 向纯水中投入一小块金属钠D . 向水中加入NaCl6. （2分）实验室制备氨气，检验是否收集满的正确方法是（）A . 用手扇动收集的气体，有气味则已收集满B . 将润湿的淀粉KI试纸接近瓶口，试纸变蓝则已C . 将润湿的红色石蕊试纸伸入瓶内，试纸变蓝则已收集满D . 用玻璃棒一端蘸取浓盐酸，接近瓶口，产生大量白烟，证明已收集满7. （2分）漂白粉在溶液中存在下列平衡：ClO- + H2O HClO + OH- ，下列措施能提高漂白效果的是（）A . 加水稀释B . 加入适量NaOHC . 通入少量SO2D . 加入适量盐酸8. （2分） (2017高一上·黑龙江开学考) 下列对一些实验事实的解释错误的是（）A . AB . BC . CD . D9. （2分） (2016高一下·淮安期中) 某温度时，浓度都是1mol•L﹣1的两种气体，X2、Y2在密闭容器中反应生成气体Z，达到平衡时c（X2）=0.4mol•L﹣1、c（Y2）=0.8mol•L﹣1、c（Z）=0.4mol•L﹣1 ，则该反应的反应式是（）A . X2+2Y2⇌2XY2B . 2X2+Y2⇌2X2YC . 3X2+Y2⇌2X3YD . X2+3Y2⇌2XY310. （2分） (2018高二上·林州开学考) 在恒容密闭容器中，CO与H2发生反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H<0，达到平衡后，若只改变某一条件，下列示意图正确的是（）A .B .C .D .11. （2分） (2018高三上·黑龙江期中) 化学反应中，有时存在“一种物质过量，另一种物质仍不能完全反应”的特殊情况。
人教版化学选修2 第1单元 课题2 人工固氮技术—合成氨 同步练习试题含答案
人教版化学选修2 第1单元课题2 人工固氮技术—合成氨1. 将空气中氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮，下图中能实现人工固氮的是( )2. 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%，经合成反应达到平衡后，在相同温度和压强下，气体体积缩小至原体积的95%，氮气的转化率接近于( )A．11.5% B．10.5% C．9.75% D．13.2%3.实验室合成氨装置如下图所示，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、NH3D．检验产物可用湿润的红色石蕊试纸或浓盐酸等4. 合成氨工业上采用循环操作，主要是为了( )A．加快反应速率 B．提高NH3的平衡浓度C．降低NH3的沸点 D．提高N2和H2的利用率5.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。
对于密闭容器中的反应：N 2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，673 K、30 MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。
下列叙述正确的是( )A．点a的正反应速率比点b的小B．点c处反应达到平衡C．点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样D．其他条件不变，773 K下反应至t1时刻，n(H2)比上图中d点的值大6. 工业合成氨的反应是在500 ℃左右进行，主要原因是( )A．500 ℃时反应速率最快 B．500 ℃时的平衡浓度最大C．500 ℃时的转化率最高 D．500 ℃催化剂能发挥最大效力7. 某温度时，在一体积为2 L的密闭容器中，通入112 g N2和24 g的H2，此时容器内压强为p大气压。
在该温度和催化剂作用下，H2和N2反应达到平衡，测得平衡时压强为0.95p大气压，下列说法不正确的是( )A．平衡时，N2物质的量是3.6 mol B．平衡时，H2的物质的量是10.8 mol C．平衡时，N2的转化率是10% D．NH3的体积百分含量是10%8. 合成氨所用的H 2可由煤与水反应制得，其中有一步反应为CO(g)＋H2O(g)CO 2(g)＋H2(g) ΔH＜0，欲提高CO转化率可采用的方法有：①降低温度；②增加压强；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．只有⑤9. 农作物生长发育需要大量的氮养分，除了可用人工固氮方法(合成氨)获得铵态氮外，自然界雷电现象也是一种固氮途径，经由雷电固定的氮是硝态氮(硝酸或硝酸盐形式)，写出氮气转化为硝酸的化学方程式____________，____________，____________。
[精品试卷]化学人教版高二选修2自我小测：第一单元课题2_人工固氮技术—合成氨_word版含解析
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自我小测1．为了进一步提高合成氨的生产效率，科研中最具有开发价值的是()A．寻找N2的新来源B．研制低温下活性较大的催化剂C．研制500 ℃左右时活性较大的催化剂D．研制耐高温、高压的材料，用于建造氨合成塔2．合成氨时既要使合成氨的产率增大，又要使反应速率加快，可采取的办法是()①减压②加压③升温④降温⑤及时从平衡混合气中分离出NH3⑥补充N2或H2⑦加催化剂⑧减小N2或H2的量A．③④⑤⑦B．②④⑥C．②⑥D．②③⑥⑦3．关于氨的合成工业的下列说法正确的是()A．从合成塔出来的气体，其中氨气一般占15%，所以生产氨的工业的效率都很低B．由于NH3易液化，N2、H2可循环使用，所以总的说来氨的产率很高C．合成氨工业的反应温度控制在400～500 ℃，目的是使平衡向正反应方向进行D．合成氨工业采用10～30 MPa，是因该条件下催化剂的活性最好4．下列有关合成氨工业的叙述，可用勒夏特列原理来解释的是()A．使用铁触媒，使N2和H2混合气体有利于合成氨B．高压比常压条件更有利于合成氨的反应C．500 ℃左右比室温更有利于合成氨的反应D．合成氨时采用循环操作，可提高原料的利用率5．化工生产中，为加快反应速率应优先考虑的措施是()A．选用适宜的催化剂B．采用高压C．采用高温D．增大反应物浓度6．1913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。
下列是哈伯法的流程图，其中为提高原料转化率而采取的措施是()A．①②③B．②④⑤C．①③⑤D．②③④7．氨催化氧化是硝酸工业的基础，在某催化剂作用下只发生主反应①和副反应②，有关物质产率与温度的关系如图。
4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH1＝－905 kJ·mol－1①4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)ΔH2＝－1 268 kJ·mol－1②下列说法中正确的是()A．工业上氨催化氧化生成NO时，温度应控制在780～840 ℃之间B．为了提高反应速率，工业上常采用物料n(O2)∶n(NH3)为1.7～2.0C．加压有利于NH3生成NO，不利于NH3生成N2D．N2(g)＋O2ΔH＝－181.5 kJ·mol－18．合成氨的流程示意图如下：回答下列问题：(1)工业合成氨的原料是氮气和氢气。
(人教版)选修2课时作业：第1单元-课题2《人工固氮技术-合成氨》(含答案)
1．合成氨生产过程采取的措施与化学平衡移动原理无关的是( )A．选择适当的温度B．增大体系压强C．使用铁触媒作催化剂D．不断分离液氨【解析】催化剂只能改变反应速率，对平衡移动无影响。
【答案】 C2．下列有关合成氨工业的说法中，正确的是( )A．从合成塔出来的混合气体中，氨气占15%，所以生产氨的工厂的效率都很低B．由于氨易液化，N2和H2在实际生产中循环使用，所以总体来说，氨的产率很高C．合成氨工业的反应温度控制在500 ℃，目的是使化学平衡向正反应方向移动D．我国合成氨厂采用的压强是10～30 MPa，因为该压强下铁触媒的活性最大【解析】虽然从合成塔出来的混合气体中NH3只占15%，但由于原料气N2和H2循环使用和不断分离出液氨，所以生产NH3的效率还是很高的，因此A项不正确。
控制反应温度为500 ℃，一是为了使反应速率不至于很低，二是为了使催化剂活性最大，因此，C选项不正确。
增大压强有利于NH3的合成，但压强越大，需要的动力越大，对材料的强度和设备的制造要求越高，我国的合成氨厂一般采用1×107～3×107 Pa，但这并不是因为该压强下铁触媒的活性最大，因此，D选项不正确。
【答案】 B3．1913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。
下列是哈伯法的流程图，其中为提高原料转化率而采取的措施是( )A．①②③B．②④⑤C．①③⑤D．②③④【解析】合成氨反应为气体分子总数减小的放热反应，操作①是为了除去杂质，防止催化剂中毒；②增大压强，有利于该反应向右进行，能够提高转化率；③催化剂只能加快反应速率，不影响化学平衡，故不能提高转化率；④将产物NH3液化分离和⑤循环操作，均能使原料更充分地利用，提高原料的转化率。
【答案】 B4．下图是合成氨的简易流程示意图，沿X路线回去的物质是( )A．N2、H2B．催化剂C．N2D．H2【解析】从合成塔中出来的混合气体经冷凝分离出液氨后剩下N2、H2，可以继续参与氨的合成。
人教版高中数学选修二同步练习(有解析)1.2人工固氮技术合成氨
第1单元 课题2一、选择题1．合成氨所需的原料是( )①水 ②空气 ③焦炭 ④铁触媒A ．①②B ．②③C ．①②③D ．全部【解析】 铁触媒是合成氨的催化剂，不属于原料。
【答案】 C2．合成氨工业中控制的反应条件应( )A ．温度越高越好B ．压强越大越好C ．混合气体中氢气含量越高越好D ．所选的催化剂活性越大越好【解析】 工业合成氨的热化学方程式：N 2(g)＋3H 23(g) ΔH ＝－92.4 kJ·mol －1，似乎压强越大就越有利于平衡向合成氨的方法移动，温度越高达到平衡的时间就越短，易错选A 或B 。
实际上在合成氨的工业生产中，压强不能太大，否则能耗太高，并且对设备的要求高。
而根据化学平衡移动原理，此反应温度越低越有利于平衡向正方向移动，但温度太低，则催化剂的催化活性不能很好地发挥，反应速率太慢；为解决上述矛盾，一般选择使催化剂活性最大时的温度。
【答案】 D3．为了进一步提高合成氨的生产效率，科研中具有开发价值的是( )A ．研制高温下活性较大的催化剂B ．寻求NH 3的新来源C ．研制低温下活性较大的催化剂D ．研制耐高温高压的新型材料建造合成塔【解析】 合成氨的反应是放热反应，降低温度有利于提高合成氨的生产效率。
【答案】 C4．已知焦炭、一氧化碳和烃类化合物都能与水反应产生合成尿素的原料——氢气和二氧化碳，从充分利用原料的角度考虑，用下列物质生产H 2和CO 2最为合适的是( )A ．CB ．COC ．天然气D ．石脑油(C 5H 12、C 6H 14)【解析】 生产出的H 2用于合成NH 3：N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3 再由NH 3与CO 2合成尿素。
由此，可找出H 2与CO 2的关系式：3H 2～2NH 3～CO 2。
分别写出备选项中各物质与H 2O 反应的化学方程式：A 项C ＋H 2O=====高温H 2＋CO ，CO ＋H 2O=====高温H 2＋CO 2总反应方程式为：C ＋2H 2O=====高温2H 2＋CO 2；B项CO ＋H 2O=====高温H 2＋CO 2；C 项CH 4＋2H 2O=====高温4H 2＋CO 2；D 项C 5H 12＋10H 2O=====高温16H 2＋5CO 2，C 6H 14＋12H 2O=====高温19H 2＋6CO 2。
高中化学第一单元走进化学工业2人工固氮技术__合成氨课后习题含解析新人教版选修2
人工固氮技术——合成氨A组1.人工固氮的成功对人类社会的进步具有重大意义,下列过程属于人工固氮的是( )A.种植豆科植物,利用其根瘤菌将氮气转化为蛋白质B.闪电时氮气与氧气化合,生成的氮的化合物被植物吸收C.化工厂中在催化剂作用下使氮气与氢气化合成氨气D.以氨气为原料生产各种化肥解析:豆科植物的根瘤菌将氮气转变成植物蛋白属于生物固氮过程,A错误;闪电时氮气和氧气反应生成NO,是在自然条件下的氮的固定,B错误;在一定条件下反应生成N属于工业合成氨的过程,属于人工固氮方式,C正确;由N生产各种化肥,是氮的化合物之间的转化过程,不属于氮的固定过程,D 错误。
答案:C2.在合成氨时,可以提高H2转化率的措施是( )A.延长反应时间B.充入过量H2C.充入过量N2D.升高温度解析:A项不能提高转化率,B、D项反而会降低H2转化率;只有充入过量N2才能使平衡向正反应方向移动,提高H2转化率,故C正确。
答案:C3.合成氨工业中采用循环操作,主要是为了( )A.加快反应速率B.提高NH3的平衡浓度C.降低NH3的沸点D.提高N2和H2的利用率解析:合成氨工业采用循环操作,将N2、H2循环压缩到合成塔中,提高了N2、H2的利用率。
答案:D4.化工生产中,为加快反应速率应优先考虑的措施是( )A.选用适宜的催化剂B.采用高压C.采用高温D.增大反应物浓度解析:化工生产中应首先考虑的是生产成本,因此应先考虑使用催化剂,提高反应速率。
答案:A5.合成氨生产过程采取的措施与化学平衡移动原理无关的是( )A.选择适当的温度B.增大体系压强C.使用铁触媒作催化剂D.不断分离出氨解析:催化剂只能改变化学反应速率,对平衡移动无影响。
答案:C6.下列有关合成氨工业的说法中,正确的是( )A.从合成塔出来的混合气体中,氨气占15%,所以生产氨的工厂的效率都很低B.由于氨易液化,N2和H2在实际生产中循环使用,所以总体来说,氨的产率很高C.合成氨工业的反应温度控制在400~500 ℃,目的是使化学平衡向正反应方向移动D.我国合成氨厂采用的压强是10~30 MPa,因为该压强下铁触媒的活性最大解析:虽然从合成塔出来的混合气体中NH3只占15%,但由于原料气N2和H2循环使用和不断分离出液氨,所以生产NH3的效率还是很高的,因此A项错误;控制反应温度为400~500℃,主要是为了使催化剂活性最大,因此,C选项错误;增大压强有利于NH3的合成,但压强越大,需要的动力越大,对材料的强度和设备的制造要求越高,我国的合成氨厂一般采用1×107~3×107Pa,但这并不是因为该压强下铁触媒的活性最大,因此,D选项错误。
新人教版高中化学选修2第一单元走进化学工业课题2人工固氮技术__合成氨教学案-附答案
课题2人工固氮技术——合成氨1．氮的固定使空气中游离态的氮转变为化合态的氮的方法叫氮的固定。
2．合成氨原理(1)实验装置：(2)现象：湿润的pH 试纸变为蓝色。
(3)化学方程式：N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3(放热反应)。
3．工业合成氨的条件⎩⎪⎨⎪⎧ 温度：400～500 ℃压强：10～30MPa催化剂：以铁为主[跟随名师·解疑难](1)工业合成氨的反应是一个气体体积减小的放热反应。
(2)合成氨条件的选择：①压强：无论从反应速率还是化学平衡考虑，压强越大越有利于合成氨。
但压强太大，动力消耗大，设备的质量和制造水平要求高，故必须综合考虑。
目前我国合成氨厂一般采用的压强在10～30 MPa 之间。
②温度：对于放热反应，升温可提高反应速率，但转化率降低，若温度太低，反应速率又太慢，综合考虑以500 ℃左右为宜，而且在此温度下催化剂活性最大。
③催化剂：加快反应速率但不影响平衡，可以提高单位时间内氨的产量。
目前工业上多以铁触媒为催化剂。
[剖析典例·探技法][例1] 有关合成氨工业的叙述，不能用勒夏特列原理解释的是( )A ．使用铁触媒有利于合成氨的反应B ．高压比常压更有利于合成氨的反应C ．500 ℃左右比室温更有利于合成氨的反应D ．使反应混合物中的氨液化有利于合成氨的反应[名师解析] 使用铁触媒，可以加快化学反应速率，缩短达到平衡的时间，但平衡不会发生移动，不能用勒夏特列原理解释；合成氨的反应是放热反应，低温虽可提高平衡混合物中NH 3的含量，但反应速率太慢，而温度太高，虽能加快反应速率，却使平衡混合物中NH 3的含量降低，因此工业生产中一般采用500 ℃左右的温度，此时催化剂的活性最大，故不能用勒夏特列原理解释。
[答案] AC[名师点睛]合成氨条件的理论分析与实际化工条件比较合成氨的生产主要包括三个步骤：造气、净化、合成。
1．制备合成氨的原料气CH 4＋H 2O =====催化剂△CO ＋3H 2、CH 4＋2H 2O =====催化剂△CO 2＋4H 2。
2013-2014学年高二化学每课一练：1.2 人工固氮技术——合成氨(人教版选修二)
课题2 人工固氮技术——合成氨(时间：30分钟)考查点一合成氨适宜条件的选择1．合成氨工业中控制的反应条件应( ).A．温度越高越好B．压强越大越好C．混合气体中氢气含量越高越好D．所选的催化剂活性越大越好解析工业合成氨的热化学方程式为N2(g）＋3H2（g）2NH3（g）ΔH＝－92。
4 kJ·mol－1，似乎压强越大就越有利于平衡向合成氨的方向移动，温度越高达到平衡的时间就越短，易错选A或B.实际上在合成氨的工业生产中，压强不能太大,否则能耗太高，并且对设备的要求高。
而根据化学平衡移动原理，此反应温度越低越有利于平衡向正方向移动，但温度太低，则催化剂的催化活性不能很好地发挥，反应速率太慢；为解决上述矛盾，一般选择使催化剂活性最大时的温度。
答案D2．为了进一步提高合成氨的生产效率，科研中具有开发价值的是( ）。
A．研制高温下活性较大的催化剂B．寻求NH3的新来源C．研制低温下活性较大的催化剂D．研制耐高温高压的新型材料建造合成塔解析合成氨的反应是放热反应,降低温度有利于提高合成氨的产率。
答案C3．下列有关合成氨工业的说法中，正确的是（)。
A．从合成塔出来的混合气体中，氨气占15％，所以生产氨的工厂的效率都很低B．由于氨易液化,N2和H2在实际生产中循环使用，所以总体来说，氨的产率很高C．合成氨工业的反应温度控制在500 ℃，目的是使化学平衡向正反应方向移动D．我国合成氨厂采用的压强是10～30 MPa,因为该压强下铁触媒的活性最大解析虽然从合成塔出来的混合气体中NH3只占15%,但由于原料气N2和H2循环使用和不断分离出液氨,所以生产NH3的效率还是很高的，因此A项不正确；控制反应温度为500 ℃，一是为了使反应速率不至于很低，二是为了使催化剂活性最大，因此C项不正确;增大压强有利于NH3的合成，但压强越大，需要的动力越大，对材料的强度和设备的制造要求越高，我国的合成氨厂一般采用1×107～3×107 Pa,但这并不是因为该压强下铁触媒的活性最大，因此D项不正确。
化学人教版选修2学案：名师导航 第一单元课题2人工固氮技术——合成氨 含解析
课题2 人工固氮技术——合成氨名师导航知识梳理1.合成氨工业简介（1）合成氨工业流程原料气的_____________→_____________→压缩→①原料气的制取N2：先将空气____________、____________分离出____________，或者将空气中的____________与碳作用生成____________，除去____________后得N2。
H2：用水和燃料（煤、焦油、石油、天然气等）在高温下制取。
用煤和水制H2的主要反应为：____________________________________。
②制得的N2、H2需净化，除杂质，需用压缩机压缩至高压。
③氨的合成：在适宜条件下，在合成塔中进行。
④氨的分离：经____________使氨液化，将____________分离出来，提高原料的转化率，并将没有反应完全的____________和____________循环送入合成塔，使其充分被利用。
（2）氨的合成①主要设备：____________。
②反应原理：__________________________________________________________________。
2.合成氨的适宜条件的选择选择适宜条件的目的是___________和___________。
因此可依据外界条件对___________和___________规律，选择适宜的反应条件。
（1）选择适宜条件的依据合成氨的反应原理：N2（g）+3H2（g）2NH3（g），ΔH=-92.4 kJ·mol-1，这一反应的特点是________、________热的________反应。
（2）合成氨的适宜条件①增大________、________浓度，及时将生成的________分离出来。
②温度为________ ℃左右。
③压强为________—________ Pa。
④________作催化剂。
(人教版)高中化学必修2教学案 第一单元走进化学工业课题2人工固氮技术__合成氨(含答案)
课题2人工固氮技术——合成氨合成氨的反应原理[自读教材·夯基础]1．氮的固定使空气中游离态的氮转变为化合态的氮的方法叫氮的固定。
2．合成氨原理(1)实验装置：(2)现象：湿润的pH 试纸变为蓝色。
(3)化学方程式：N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3(放热反应)。
3．工业合成氨的条件⎩⎪⎨⎪⎧ 温度：400～500 ℃压强：10～30MPa催化剂：以铁为主[跟随名师·解疑难](1)工业合成氨的反应是一个气体体积减小的放热反应。
(2)合成氨条件的选择：①压强：无论从反应速率还是化学平衡考虑，压强越大越有利于合成氨。
但压强太大，动力消耗大，设备的质量和制造水平要求高，故必须综合考虑。
目前我国合成氨厂一般采用的压强在10～30 MPa 之间。
②温度：对于放热反应，升温可提高反应速率，但转化率降低，若温度太低，反应速率又太慢，综合考虑以500 ℃左右为宜，而且在此温度下催化剂活性最大。
③催化剂：加快反应速率但不影响平衡，可以提高单位时间内氨的产量。
目前工业上多以铁触媒为催化剂。
[剖析典例·探技法][例1] 有关合成氨工业的叙述，不能用勒夏特列原理解释的是( )A ．使用铁触媒有利于合成氨的反应B．高压比常压更有利于合成氨的反应C．500 ℃左右比室温更有利于合成氨的反应D．使反应混合物中的氨液化有利于合成氨的反应[名师解析] 使用铁触媒，可以加快化学反应速率，缩短达到平衡的时间，但平衡不会发生移动，不能用勒夏特列原理解释；合成氨的反应是放热反应，低温虽可提高平衡混合物中NH3的含量，但反应速率太慢，而温度太高，虽能加快反应速率，却使平衡混合物中NH3的含量降低，因此工业生产中一般采用500 ℃左右的温度，此时催化剂的活性最大，故不能用勒夏特列原理解释。
[答案] AC[名师点睛]合成氨条件的理论分析与实际化工条件比较理论角度实际化工条件速率角度提高反应速率的条件：①升高温度；②增大压强；③增大反应物浓度；④使用催化剂温度：400～500℃压强：10～30 Mpa催化剂：以铁为主平衡角度①温度越高，NH3的产率越低；②压强越大，NH3的产率越高；③不断分离出NH3，有利于提高反应物的转化率合成氨的基本生产过程合成氨的生产主要包括三个步骤：造气、净化、合成。
人教版高中数学选修二化学高二第一单元课题2人工固氮技术——合成氨同步
人教版化学高二选修2第一单元课题2人工固氮技术——合成氨同步练习一、选择题1. 下面是合成氨的简要流程示意图，沿X线路回去的是()A．N2和H2B．催化剂C．仅N2D．仅H2答案：A解析：解答：因合成氨为可逆反应，从合成塔出来的混合气体中含有大量的N2、H2，为提高原料的利用率，将分离后的氮气、氢气再输送到压缩机，循环利用。
分析：本题考查工业合成氨气的流程、原料的循环利用等，题目难度不大。
2. 下列关于催化剂的说法，正确的是(双选)()A．催化剂能使不起反应的物质发生反应B．在化学反应前后催化剂性质不改变，质量发生改变C．催化剂能改变化学反应速率D．在化学反应过程中，催化剂质量和化学性质都改变答案：C解析：解答：催化剂的种类有多种，根据不同的目的和不同的化学反应而采用不同的催化剂，催化剂在反应前后的性质和质量均不发生变化。
并不是所有的不反应的物质加入催化剂均能反应，还要根据物质本身的性质。
分析：本题考查在化学反应中催化剂的作用、催化剂的性质，熟练掌握催化剂的特性是解题的关键。
3. 对于可逆反应N 2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0，下列说法正确的是()A．达到平衡时反应物和生成物浓度一定相等B．恒温恒压时达到平衡后加入氨气，重新达到平衡时，氨气的浓度比原平衡时减小C．达到平衡时，升高温度加快了吸热反应的速率，降低了放热反应的速率，所以反应向逆反应的方向移动D．加入催化剂可以缩短到达平衡的时间，这是因为加快了正反应的速率，而减慢了逆反应的速率答案：B解析：解答：对于可逆反应，达到平衡时反应物和生成物的浓度为一定值，但不一定相等，A错；升高温度可以同时加快正逆反应速率，对于吸热反应，正反应速率比逆反应速率增大的要快，所以反应向正反应方向移动，C错；加入催化剂可以同等程度的改变正逆反应速率，D错。
分析：本题考查化学平衡的影响因素、化学反应速率的影响因素以及化学平衡状态，题目难度中等，熟练掌握化学平衡移动原理是解题的关键。
高中化学第1单元走进化学工业课题2人工固氮技术——合成氨作业新人教版选修2(2021学年)
2017-2018学年高中化学第1单元走进化学工业课题2 人工固氮技术——合成氨作业新人教版选修2编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2017-2０18学年高中化学第1单元走进化学工业课题２人工固氮技术——合成氨作业新人教版选修2)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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合成氨的反应原理一、氮的存在和氮的固定1。
下列过程属于氮的固定的是（ )A。
闪电下Ｎ２与O2反应生成NOB.ＮＯ2溶于水生成HNO3C.工业上用NH3制造尿素[ＣO(NH2）2]D．NH3与Cｌ2反应生成N2和ＨCl解析：Ａ项，Ｎ２转化为NO,属于氮的固定;ＮO２→ＨＮO3，NＨ3→CO（NH２）2均为由含氮化合物转化为含氮化合物的过程,不是氮的固定;ＮH3→Ｎ２,含氮化合物转化为Ｎ2，不属于氮的固定。
答案:Ａ2．农作物生长发育需要大量的氮养分,除了可用人工固氮方法(合成氨)获得铵态氮外,自然界雷电现象也是一种固氮途径,经由雷电固定的氮是硝态氮（硝酸或硝酸盐形式)，写出氮气转化为硝酸的化学方程式, , .解析:电闪雷鸣的雨天，会产生放电现象，使空气中的氮气和氧气反应生成了一氧化氮，一氧化氮又被氧气氧化成二氧化氮。
二氧化氮在雨水中与水反应生成硝酸。
答案：N2＋O22ＮO 2NO+O22ＮO2３NO2＋H2O2HNO3＋NO二、合成氨的反应原理3。
哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得１918年诺贝尔化学奖。
现向一密闭容器中充入1 ｍｏl N２和3 mol H2,在一定条件下使该反应发生,有关说法正确的是（ )N２+3H22ＮH3A.达到化学平衡时,N2将完全转化为NH3B.达到化学平衡时,N２、Ｈ2和NH３的物质的量浓度一定相等C。
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人教版化学高二选修2第一单元课题2人工固氮技术——合成氨同步练习D卷（练习）姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共20题；共40分)1. （2分）(2020·松江模拟) 向空气中“挖矿”，为人类粮食增产做出巨大贡献的化学工业是（）A . 硫酸工业B . 合成氨工业C . 纯碱工业D . 石油化工【考点】2. （2分） (2018高二下·盘县期末) 对某一可逆反应来说，使用催化剂的作用是（）A . 提高反应物的平衡转化率B . 同等程度改变正逆反应速率C . 增大正反应速率，减小逆反应速率D . 改变平衡混合物的组成【考点】3. （2分） (2018高二上·成都期中) 在盛有足量A的体积可变的密闭容器中，加入B，发生反应：A(s)＋2B(g)4C(g)＋D(g) ΔH＜0。
在一定温度、压强下达到平衡。
平衡时C的物质的量与加入B的物质的量的变化关系如图所示。
下列说法正确的是（）A . 若保持压强一定，当温度升高后，则图中θ＞45B . 若再加入B，则再次达到平衡时正、逆反应速率均逐渐增大C . 若保持压强一定，再加入B，则反应体系气体密度减小D . 平衡时B的转化率为50%【考点】4. （2分） (2018高二上·滦县期中) 工业上合成NH3除了需要N2外，一定还需要（）A . H2B . O2C . CO2D . CO【考点】5. （2分） (2019高一下·北仑期末) 下列制备物质的工业生产流程合理的是（）A . 由铝土矿冶炼铝：铝土矿 AlB . 制硫酸：硫铁矿 SO2 H2SO3 H2SO4C . 由NaCl制漂白粉：NaCl(aq) Cl2 漂白粉D . 合成NH3：NH4Cl和Ca(OH)2固体 NH3 纯净干燥的氨气【考点】6. （2分） (2018高一上·钦州港开学考) 下列气体中，可以用碱石灰干燥的是（）A . CO2B . Cl2C . NH3D . SO2【考点】7. （2分） (2018高二上·陆川期末) 有两只密闭容器A和B，A容器有一个可以移动的活塞能使容器内保持恒压，B容器能保持恒容。
起始时向这两个容器中分别充入等物质的量SO3气体，并使A和B容积相等(如图所示)。
保持400℃条件下发生反应:2SO2＋O2 2SO3。
则下列描述正确的是（）A . 达到平衡所需要的时间:A容器更短B . 达到平衡时:B容器中SO3的转化率更大C . 达到平衡时:A容器中SO2的物质的量更多D . 达到平衡后，向两容器中分别通入等量的氦气，A容器中SO3的体积分数增大【考点】8. （2分） (2018高一下·重庆期末) 采用下列措施的目的与控制化学反应速率无关的是（）A . 将煤块磨成煤粉B . 红酒中添加二氧化硫C . 染料中添加铁红D . 铁锅洗后擦干【考点】9. （2分） (2016高二上·六安期中) X，Y，Z三种气体，取X和Y按1：1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X+2Y⇌2Z，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3：2，则Y的转化率最接近于（）A . 33%B . 40%C . 50%D . 65%【考点】10. （2分） (2019高二上·哈尔滨月考) 下列各表述与示意图一致的是（）A . 图①表示N2O4(g) 2NO2(g) ΔH＞0，N2O4转化率随温度、时间的变化B . 图②中曲线表示反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH＜0，正、逆反应的平衡常数K随温度的变化C . 图③表示10 mL0.01 mol/LKMnO4酸性溶液与过量0.1mol/LH2C2O4溶液混合时，n(Mn2+)随时间的变化D . 图④中a、b曲线分别表示反应CH2＝CH2(g)+H2(g)CH3CH3(g) ΔH＜0，使用和未使用催化剂时，反应过程中的能量变化【考点】11. （2分）(2020·崇明模拟) 下列化工生产与该生产过程中使用的一些生产工艺不相符的是（）A . 氢气和氯气制盐酸——催化和气循环B . 氢气和氮气合成氨——压缩和水冷却C . 联合制碱法制纯碱——过滤和热灼烧D . 二氧化硫接触氧化——催化和热交换【考点】12. （2分）硫代硫酸钠与稀硫酸反应的方程式为：Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O某学习小组为研究反应物浓度和温度对该反应速率的影响，设计以下3组实验下列说法不正确的是（）实验序反应温度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2O号V/mL c/（mol•L﹣1）V/mL c/（mol•L﹣1）V/mLⅠ2550.2100.1xⅡ25100.1100.25Ⅲ35100.15y10A . 该反应所需的仪器有：量筒、温度计、秒表、烧杯B . 通过记录产生淡黄色沉淀所需的时间可以比较反应的快慢C . 比实验Ⅱ、Ⅲ研究温度对该反应速率的影响，则y=0.2D . 对比实验Ⅰ、Ⅱ研究C（H+）对该反应速率的影响，则x=10【考点】13. （2分） (2020高一下·长春月考) 某化学反应的能量变化如图所示。
下列有关叙述正确的是（）A . 催化剂能降低反应的活化能B . 催化剂能改变反应的焓变C . 该反应的反应热ΔH=E1－E2D . a、b分别对应有催化剂和无催化剂的能量变化【考点】14. （2分） (2017高一上·黑龙江开学考) 下列对一些实验事实的解释错误的是（）A . AB . BC . CD . D【考点】15. （2分） (2017高一下·唐山期中) 现有反应：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的（）实验反应温度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mL c/（mol•L﹣1）V/mL c/（mol•L﹣1）V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210A . AB . BC . CD . D【考点】16. （2分）在一定温度下，向a L密闭容器中加入1mol X气体和2 mol Y气体，发生如下反应：X（g）＋2Y（g） 2Z（g）此反应达到平衡的标志是（）A . 容器内压强不随时间变化B . 容器内气体的密度不随时间变化C . 容器内X、Y、Z的浓度之比为1︰2︰2D . 单位时间消耗0.1mol X同时生成0.2mol Z【考点】17. （2分） (2018高三上·黑龙江期中) 化学反应中，有时存在“一种物质过量，另一种物质仍不能完全反应”的特殊情况。
下列反应中属于这种情况的是（）①过量的锌与18mol·L－1的硫酸反应；②过量的氢气与少量氮气在催化剂存在下充分反应；③浓盐酸与过量的MnO2反应；④过量铜与浓硫酸反应；⑤过量稀硝酸与银反应；⑥过量稀硫酸与块状石灰石反应；⑦过量氯气与碘化钾溶液反应A . ②③④⑥B . ②③⑤⑦C . ①③⑤D . ①②③④⑥【考点】18. （2分）下列关于催化剂的说法中正确的是（）A . 用过氧化氢制取氧气时，加入催化剂可使氧气的质量增加B . 催化剂只能加快其他物质的反应速率C . 化学性质改变D . 本身的质量和化学性质不会改变【考点】19. （2分） (2019高二下·杭州月考) 下列说法不正确的是（）A . 二氧化氮会导致酸雨和光化学烟雾，危害较大B . 铝的氧化物熔点高，常用于制造耐火材料C . 人体中极少量的NO会促进血管扩张，可防止血管栓塞D . Al(OH)3胶体能凝聚水中的悬浮物并使之沉降，因此明矾常用于自来水消毒剂【考点】20. （2分） (2018高一下·衡阳期末) 某温度时，在一个容积为2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
根据图中数据，下列有关说法错误的是（）A . 该反应的化学方程式为3X＋Y 2ZB . 2 min时，反应达最大限度，但化学反应仍在进行C . 2 min末时，Z的反应速率为0.05 mol·L-1·min-1D . 反应达到平衡时，压强是开始时的0.9倍【考点】二、非选择题 (共5题；共35分)21. （7分） (2018高二下·临汾期末) CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。
回答下列问题。
（1） CO2可以被NaOH溶液捕获。
若所得溶液pH=13，CO2主要转化为________（写离子符号）；若所得溶液c(HCO3-):c(CO32-)=2:1，溶液pH=________。
（室温下，H2CO3的K1=4×10-7；K2=5×10-11）（2） CO2与CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：化学键C—H C=O H—H C O键能/kJ·mol-14137454361075则该反应的△H=________。
分别在VL恒温密闭容器A（恒容）、B（恒压，容积可变）中，加入CH4和CO2各1mol的混合气体。
两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是________（填“A”或“B”）②按一定体积比加入CH4和CO2 ，在恒压下发生反应，温度对CO和H2产率的影响如下图所示。
此反应优选温度为900℃的原因是________。
（3） O2辅助的A1-CO2电池工作原理如上图所示。
该电池电容量大，能有效利用CO2 ，电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
电池的正极反应式：6O2+6e-=6O2- 6CO2+6O2-=3C2O42-+6O2反应过程中O2的作用是________。
该电池的总反应式：________。
【考点】22. （10分）（1）下列说法正确的是（）A . 化学反应的实质就是旧化学键的断裂，新化学键的形成，在化学反应中，反应物转化为生成物的同时，必然伴随着能量的变化B . 钢铁生锈腐蚀时，铁被氧化C . 放热反应发生时，不一定要加热。
但吸热反应必须要加热才能发生（2）在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ 热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为________。
（3）目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g)；如图表示该反应进行过程中能量的变化。
(单位为：kJ·mol−1)该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，ΔH________0(填“＞”或“＜”)。