2017-2018学年高中化学课时跟踪训练二人工固氮技术--合成氨新人教版选修2

2017-2018学年高中化学课时跟踪训练二人工固氮技术--合成氨新人教版选修2

课时跟踪训练(二) 人工固氮技术——合成氨

一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)

1．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

2．工业上用氢气和氮气合成氨，氢气的主要来源是( )

A．水和碳氢化合物B．电解水

C．锌和稀硫酸反应D．液化空气

3．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

4．合成氨时既要使氨的产率增大，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H2

⑦加催化剂

⑧减小N2或H2的量

A．①④⑤⑦B．③⑤⑧

C．②⑥D．②③⑥⑦

5．下列有关催化剂的性质、作用的说法正确的是( )

A．合成氨反应若不使用催化剂，该反应就不能进行

B．反应前后催化剂的质量不改变，但化学性质要改变

7．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%

8．对于合成氨的反应来说，使用催化剂和施以高压，下列叙述中正确的是( )

A．都能提高反应速率，都对化学平衡无影响

B．都对化学平衡状态有影响，都不影响达到平衡状态所用的时间

C．都能缩短达到平衡状态所用的时间，只有增大压强对化学平衡状态有影响

D．催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的

时间，而增大压强无此作用

9．一定条件下，合成氨气反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%，与反应前的体积相比，反应后体积缩小的百分率是( )

A．16.7% B．20.0%

C．80.0% D．83.3%

10．对于可逆反应N2(g)＋3H2(g)高温、高压

催化剂

2NH3(g)(正反应为放热反应)，下列说法中正确的是( )

A．达到平衡后加入N2，当重新达到平衡时，NH3的浓度比原平衡的大，H2的浓度比原平衡也大

B．达到平衡后，升高温度，既加快了正、逆反应的速率，又提高了NH3的产率

C．达到平衡后，缩小容器的体积，既有利

于加快正、逆反应速率，又有利于提高氢气的转化率

D．加入催化剂可以缩短达到平衡的时间，是因为正反应速率增大，逆反应速率减小

二、非选择题(本题包括4小题，共50分)

11．(12分)工业上合成氨的化学反应为N2(g)＋3H2(g)一定条件2NH3(g) (正反应为放热反应)。

(1)使用铁触媒催化剂是为了_________________________________________ ______

_____________________________________ ___________________________________。

(2)通常采用1×107～3×107 Pa的压强，原因是_______________________________

_____________________________________ ___________________________________。

(3)选择500 ℃左右的温度进行反应，是由于__________________________________

_____________________________________ ___________________________________。

(4)将生成的氨及时从混合气中分离出来，原因是______________________________

_____________________________________ ___________________________________。

12．(12分)合成氨工业中，原料气(N2、H2，混有少量CO、NH3)在进入合成塔之前，常用醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收CO，其化学反应为：CH3COO[Cu(NH3)2]＋CO＋NH3

CH3COO[Cu(NH3)3]·CO (正反应为放热反应)。

(1)必须除去CO的原因是_________________________________________ _________。

(2)醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液吸收原料气中CO 的适宜条件是________________________。

(3)吸收CO后的醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液经适当处理又可再生，恢复其吸收CO的能力而循环使用，其再生的条件是________________________。

13．(12分)已知工业合成氨的化学反应为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) (放热反应)。

(1)化工生产条件选定的主要原因是(选填字母序号)________。

A．温度、压强对化学平衡的影响

B．铁触媒在该温度时活性大

C．工业生产受动力、材料、设备等条件的限制

(2)改变反应条件，会使平衡发生移动。如下图像表示随条件改变，氨气的百分含量的变化趋

势。

当横坐标为压强时，变化趋势正确的是(选填字母序号)________，当横坐标为温度时，变化趋势正确的是(选填字母序号)________。

(3)当甲烷制氢气合成氨气时，甲烷的转化率为75%时，以5.6×107L甲烷为原料能够合成________L氨气(假设气体体积均在标准状况下测定)。

14．(14分)为了在实验室中利用工业原料制备少量氨气，有人设计了如下装置(图中夹持装置均已略去)。

[实验操作] ①检查实验装置的气密性后，