人教版選修2 第一單元課題2 人工固氮技術(shù)——合成氨 作業(yè) (1).docVIP

課題2 人工固氮技術(shù)合成氨 同步測試一、單選題（共13題；共26分）1.下列過程不屬于氮的固定的是（ ）a.工業(yè)合成氨b.工業(yè)上用氨催化氧化法制備硝酸c.閃電導(dǎo)致雷雨中含有硝酸d.豆科植物的根瘤菌制造含氮化合物2.如圖是自然界中氮循環(huán)的一部分，下列有關(guān)敘述不正確的是（）a.在這一循環(huán)中氮元素既有被氧化又有被還原b.其中有一種變化是氮的固定c.這一循環(huán)中氮元素的化合價共有三種d.由于自然界中氮的循環(huán)，使大氣中氮氣的含量保持穩(wěn)定3.如圖是合成氨的簡要流程示意圖，沿x路線回去的物質(zhì)是（）a.n2和h2b.催化劑c.nh3d.h24.下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的敘述正確的是（） a.合成氨工業(yè)中，將nh3及時液化分離有利于加快反應(yīng)速率b.氯堿工業(yè)中，使用離子交換膜可防止cl2和naoh溶液反應(yīng)c.硫酸工業(yè)中，接觸室內(nèi)安裝熱交換器，是為了利用沸騰爐中排出的so2的熱量d.硫酸工業(yè)中，so2的催化氧化不采用高壓，是因為壓強對so2轉(zhuǎn)化率無影響5.合成氨所需的原料是()水空氣焦炭鐵觸媒 a.b.c.d.全部6.下列過程中屬于人工固氮的是（ ） a.雷雨天氣時產(chǎn)生少量nob.往農(nóng)田中施放銨態(tài)氮肥c.豆科植物等根部的根瘤菌吸收空氣中的氮氣轉(zhuǎn)變?yōu)榘眃.n2和h2在高溫、高壓和催化劑存在下合成氨7.下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的敘述正確的是（） a.合成氨生產(chǎn)中將nh3液化分離，可加快正反應(yīng)速率，提高n2、h2的轉(zhuǎn)化率b.硫酸工業(yè)中，在接觸室安裝熱交換器是為了利用so3轉(zhuǎn)化為h2so4時放出的熱量c.電解飽和食鹽水制燒堿采用離子交換膜法，可防止陰極室產(chǎn)生的cl2進入陽極室d.侯氏制堿法是將氨氣和二氧化碳先后通入飽和氯化鈉溶液中，制得碳酸氫鈉固體，再在高溫下灼燒，轉(zhuǎn)化為碳酸鈉固體8.下列關(guān)于合成氨和聯(lián)合制純堿工業(yè)生產(chǎn)的敘述中，正確的是（） a.合成氨生產(chǎn)過程中將nh3液化分離，可加大正反應(yīng)速率，提高n2、h2的轉(zhuǎn)化率b.聯(lián)合制堿法生產(chǎn)工藝中采用循環(huán)操作，其目的是提高食鹽的利用率c.從氨合成塔出來的混合氣體中nh3只占15%左右，所以生產(chǎn)氨的工廠效率都很低d.聯(lián)合制堿法中關(guān)鍵的一步是向分離出nahco3晶體后的母液中不斷地通入co29.傳統(tǒng)合成氨工業(yè)需要采用高溫、高壓和催化劑近來美國化學(xué)家使用新型鐵系催化劑，在常溫下合成了氨氣下列說法正確的是（） a.新型合成氨方法是吸熱反應(yīng)b.新型合成氨方法可簡化生產(chǎn)設(shè)備c.新型催化劑提高了n2和h2的轉(zhuǎn)化率d.兩種方法中該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)相同10.下列敘述中，不屬于氮的固定的方法是（ ） a.根瘤菌把氮氣變?yōu)橄跛猁}b.氮氣和氫氣合成氨c.從液態(tài)空氣中分離氮氣d.氮氣和氧氣合成一氧化氮11.在nh3、h2so4的工業(yè)生產(chǎn)中，具有的共同點是（） a.使用催化劑b.使用尾氣吸收裝置c.使用h2作原料d.使用吸收塔設(shè)備12.化學(xué)無處不在，下列與化學(xué)有關(guān)的說法不正確的是（） a.侯氏制堿法的工藝過程中應(yīng)用了物質(zhì)溶解度的差異b.工業(yè)上以氯氣和石灰乳為原料制備漂白粉c.單質(zhì)硅常用做光導(dǎo)纖維的材料，這與硅的半導(dǎo)體性能有一定關(guān)系d.高壓鈉燈發(fā)出的黃光射程遠、透霧能力強，常用做路燈13.關(guān)于氨的合成工業(yè)的下列說法正確的是() a.從合成塔出來的氣體，其中氨氣一般占15%，所以生產(chǎn)氨的工業(yè)的效率都很低b.由于nh3易液化，n2、h2可循環(huán)使用，則總的說來氨的產(chǎn)率很高c.合成氨工業(yè)的反應(yīng)溫度控制在400500 左右，目的是使平衡向正反應(yīng)方向進行d.合成氨工業(yè)采用10 mpa30 mpa，是因該條件下催化劑的活性最好二、填空題（共5題；共32分）14.“雷雨肥莊稼“的方程式是_ 15.利用天然氣合成氨的工藝流程示意圖如下：依據(jù)上述流程，完成下列填空：（1）天然氣脫硫時的化學(xué)方程式是_（2）圖中ch4的第一次轉(zhuǎn)化過程中的化學(xué)方程式是_（3）整個流程有三處循環(huán)，一是k2co3（aq）循環(huán)，二是n2和h2循環(huán)，三是_（填化學(xué)式）循環(huán)（4）k2co3（aq）和 co2反應(yīng)在加壓下進行，加壓的理論依據(jù)是_（多選扣分）a熵增原理 b勒夏特列原理 c酸堿中和原理 16.貴州開磷（集團）有限責(zé)任公司按照循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展理念，將工業(yè)合成氨與制備甲醇進行聯(lián)合生產(chǎn)，現(xiàn)已具備年產(chǎn)60萬噸合成氨、38萬噸甲醇的生產(chǎn)能力其生產(chǎn)流程如圖1：請回答下列問題：（1）工業(yè)生產(chǎn)時，水蒸氣可與煤粉反應(yīng)制備h2 ， 反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；（2）工業(yè)制取氫氣的另一個反應(yīng)為：co+h2o（g）co2+h2 在t時，往1l密閉容器中充入0.2molco和0.3mol水蒸氣，反應(yīng)達平衡后，體系中c（h2）0.12moll1 該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)k=_（填計算結(jié)果）；（3）若在恒溫恒容的容器內(nèi)進行反應(yīng)co（g）+2h2 （g）c h3oh（g），在密閉容器中開始只加入co、h2 ， 反應(yīng)10min后測得各組分的濃度如下：物質(zhì)h2coc h3oh濃度/（moll1）0.20o.10o.40該時間段內(nèi)反應(yīng)速率v（h2）=_；該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是_（填字母序號）；a有1個hh鍵生成的同時有3個ch鍵生成bco的百分含量保持不變c容器中混合氣體的壓強不變化d容器中混合氣體的密度不變化（4）已知在常溫常壓下：2c h3oh（l）+3o2 （g）2co2 （g）+4h2 o（g）h1=1275.6kj/mol2c o（l）+o2 （g）2co2 （g）h2=566.0kj/molh2o （g）h2 o（l）h3=44.0kj/mol寫出甲醇不完燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式_；（5）n2和h2以鐵作催化劑從145就開始反應(yīng)，不同溫度下nh3的產(chǎn)率如圖2所示溫度高于900時，nh3產(chǎn)率下降的原因是_；生產(chǎn)過程中合成氣要進行循環(huán)，其目的是_【分析】（1）水蒸氣在高溫下與碳反應(yīng)生成一氧化碳?xì)怏w和水，據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；（2）根據(jù)平衡常數(shù)表達式以及各種物質(zhì)的濃度利用化學(xué)平衡三段式進行計算；（3）先根據(jù)表中計算計算出甲醇的反應(yīng)速率，然后根據(jù)化學(xué)計量數(shù)與反應(yīng)速率成正比計算出氫氣的平均反應(yīng)速率；根據(jù)可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各組分的濃度不再變化判斷；（4）根據(jù)熱化學(xué)方程式利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱并書寫熱化學(xué)方程式；（5）對于放熱反應(yīng)，溫度升高，則化學(xué)平衡向逆向移動；提高循環(huán)利用可以提高原料的利用率 17.氨氣是中學(xué)化學(xué)中常見的氣體，其用途廣泛（1）實驗室制取氨氣的化學(xué)方程式是_（2）工業(yè)上氨氣可以由氫氣和氮氣合成如圖1該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_隨著溫度的升高，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的變化趨勢是_一定溫度下，2l密閉容器中，5mol n2和5mol h2發(fā)生反應(yīng)，達到平衡時，n2的轉(zhuǎn)化率為20%，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值是_（填字母）簡述一種檢查氨氣是否泄露可采用的化學(xué)方法：_ （3）工業(yè)制硫酸的尾氣中含較多的so2 ， 為防止污染空氣，回收利用so2 ， 工業(yè)上常用氨水吸收法處理尾氣當(dāng)氨水中所含氨的物質(zhì)的量為3mol，吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8l so2時，溶液中的溶質(zhì)為_（nh4）2so3顯堿性，用化學(xué)平衡原理解釋_nh4hso3顯酸性用氨水吸收so2 ， 當(dāng)吸收液顯中性時，溶液中離子濃度關(guān)系正確的是_（填字母）ac（nh4+）=2c（so32）+c（hso3）bc（nh4+）c（so32）c（h+）=c（oh）cc（nh4+）+c（h+）=c（so32）+c（hso3）+c（oh）（4）氨氣是一種富氫燃料，可以直接用于燃料電池，下圖是供氨水式燃料電池工作原理如圖2：氨氣燃料電池的電解質(zhì)溶液最好選擇_（填“酸性”、“堿性”或“中性”）溶液空氣在進入電池裝置前需要通過過濾器除去的氣體是_氨氣燃料電池的反應(yīng)是氨氣與氧氣生成一種常見的無毒氣體和水，該電池的電極總反應(yīng)是_，正極的電極反應(yīng)方是_ 18.氮氣是制備含氮化合物的一種重要物質(zhì)，而氮的化合物用途廣泛（1）下面是利用氮氣的一種途徑步驟i中主要利用n2與液態(tài)空氣中其它成分的_（填性質(zhì)）不同步驟ii在自然界大氣中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_最新研究發(fā)現(xiàn)在堿性溶液中通過電解反應(yīng)2n2+6h2o4nh3+3o2實現(xiàn)氮的固定，陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_（2）氨氣可以用于侯氏制堿法，其流程如圖所示：循環(huán)、中循環(huán)利用的物質(zhì)x是_，y是_（填化學(xué)式）向沉淀池中通入氣體時，需要先通入nh3 ， 再通入co2 ， 其原因是_（3）尿素【co（nh2）2】是氮的一種重要化合物，可用于除去酸性工業(yè)廢水中的no2 ， 生成的產(chǎn)物無污染，反應(yīng)的離子方程式為_；該反應(yīng)生成6.72l（已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況）混合氣體時，消耗尿素的質(zhì)量為_ 三、綜合題（共2題；共17分）19.如圖所示是工業(yè)生產(chǎn)硝酸銨的流程圖 （1）寫出n2和h2通過紅熱的鐵紗網(wǎng)生成氨氣的反應(yīng)方程式：_ （2）b裝置中ptrh合金網(wǎng)的作用是_ （3）寫出b中的反應(yīng)方程式：_ （4）寫出d中的反應(yīng)方程式：_ （5）吸收塔c中通入空氣的目的是_ 20.某化工廠為了綜合利用生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品caso4 ， 與相鄰的合成氨廠聯(lián)合設(shè)計了以下制備（nh4）2so4的工藝流程回答下列問題： （1）工業(yè)合成氨所需氮氣來自空氣，常用物理方法獲；該方法是_；原料氣氫氣中常含有少量co、co2、h2s等雜質(zhì)，必須除去這些雜質(zhì)的原因是_ （2）工業(yè)合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式是_，該反應(yīng)在_（填設(shè)備名稱）中進行 （3）沉淀池中發(fā)生反應(yīng)的主要方程式是_，該反應(yīng)能夠發(fā)生的原因是_ （4）上述生產(chǎn)流程中，有關(guān)nh3的作用及說明正確的是 a.提供制各產(chǎn)品所需的氮元素b.增大co32的濃度促進反應(yīng)發(fā)生c.作反應(yīng)的催化劑（5）可以循環(huán)使用的x是_從綠色化學(xué)和資源綜合利用的角度說明上述流程的主要優(yōu)點是_ （6）寫出硫酸鈣的其它一種用途_ 答案解析部分一、單選題1.【答案】b 【解析】【解答】解：氮的固定是將空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程 a工業(yè)上合成氨：n2+3h2 2nh3 ， 是由氮氣轉(zhuǎn)化為氮的化合物氨，屬于工業(yè)固氮，故a正確；b由nh3制硝酸，它們間的相互轉(zhuǎn)化，屬于化合物間的轉(zhuǎn)化，不符合單質(zhì)轉(zhuǎn)化為化合物的特點，所以不屬于氮的固定，故b錯誤；c在雷電作用下，將空氣中的氮氣轉(zhuǎn)化為含氮化合物硝酸鹽，被植物吸收，是由氮氣轉(zhuǎn)化為氮的化合物，屬于氮的固定，故c正確；d大豆的根瘤菌將空氣中的氮轉(zhuǎn)化為氨，符合單質(zhì)轉(zhuǎn)化為化合物的特點，屬于氮的固定，故d正確；故選b【分析】把大氣中的游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程稱為固氮，主要有：自然固氮：生物固氮（根瘤菌的固氮）和大氣固氮（閃電時n2轉(zhuǎn)化為no）、工業(yè)固氮（合成氨）兩大類，據(jù)此分析解答2.【答案】c 【解析】【解答】a氮元素的化合價由3價升高到+3價，氮元素被氧化，氮元素的化合價由+5價降低到0價，氮元素還原，故a正確；b大豆的根瘤菌將氮氣轉(zhuǎn)變?yōu)橹参锏鞍踪|(zhì)，是由氮氣轉(zhuǎn)化為氮的化合物，屬于氮的固定，故b正確；c循環(huán)中氮元素的化合價有：3，0，+3，+5，共4種，故c錯誤；d由于自然界中氮的循環(huán)，使大氣中氮氣的含量保持穩(wěn)定，故d正確；故選c【分析】a元素化合價升高，被氧化，元素化合價降低，被還原；b氮的固定是將空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程；c循環(huán)中氮元素的化合價有：3，0，+3，+5；d由于循環(huán)，使得氮氣的含量保持穩(wěn)定3.【答案】a 【解析】【解答】合成氨工業(yè)中，利用氨易液化，分離出n2、h2循環(huán)使用，可使平衡向正反應(yīng)方向移動，則氨氣的產(chǎn)率增大，所以沿x路線回去的物質(zhì)是n2、h2；故選a【分析】根據(jù)合成氨工業(yè)中，利用氨易液化，分離出n2、h2循環(huán)使用，可使平衡向正反應(yīng)方向移動，則氨氣的產(chǎn)率增大4.【答案】b 【解析】【解答】a、合成氨生產(chǎn)中將nh3液化分離，可減慢正反應(yīng)速率，故a錯誤；b、氯堿工業(yè)中，采用離子交換膜法，可防止陽極室產(chǎn)生的cl2進入陰極室和氫氧化鈉反應(yīng)，故b正確；c、硫酸工業(yè)中，在接觸室安熱交換器，目的是將反應(yīng)放出的熱量用來預(yù)熱沒反應(yīng)的二氧化硫與氧氣的混合氣體，故c錯誤；d、硫酸工業(yè)中，so2的催化氧化不采用高壓，是因為常壓下so2轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高了，故d錯誤故選b【分析】a、減少生成物的量，可以減慢化學(xué)反應(yīng)速率，會使化學(xué)平衡正向移動；b、在電解裝置中，陰極上是陽離子發(fā)生得電子的還原反應(yīng)的過程；c、根據(jù)接觸室安裝熱交換器的作用來回答；d、根據(jù)壓強對平衡的影響來回答5.【答案】c 【解析】【解答】鐵觸媒是合成氨的催化劑，不屬于原料。【分析】本題考查合成氨的反應(yīng)原理以及原料，熟練掌握合成氨的工藝是解題的關(guān)鍵。6.【答案】d 【解析】【解答】解：a雷雨天氣時氮氣與氧氣反應(yīng)產(chǎn)生少量no，屬于自然固氮，故a不選； b往農(nóng)田中施放銨態(tài)氮肥，是不同化合態(tài)之間的氮的轉(zhuǎn)化，不屬于固氮，故b不選；c豆科植物等根部的根瘤菌吸收空氣中的氮氣轉(zhuǎn)變?yōu)榘?，為自然固氮，故c不選；dn2和h2在高溫、高壓和催化劑存在下合成氨，屬于人工固氮，故d選；故選：d【分析】游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)為氮的固定，依據(jù)是否有人工參與，氮的固定分為人工固氮和自然固氮，據(jù)此解答7.【答案】d 【解析】【解答】a、合成氨生產(chǎn)中將nh3液化分離，可減慢正反應(yīng)速率，提高n2、h2的轉(zhuǎn)化率，故a錯誤；b、硫酸工業(yè)中，在接觸室安熱交換器，目的是將放出的熱量用來預(yù)熱沒反應(yīng)的二氧化硫與氧氣的混合氣體，故b錯誤；c、電解飽和食鹽水制燒堿采用離子交換膜法，可防止陽極室產(chǎn)生的cl2進入陰極室和氫氧化鈉反應(yīng)，故c錯誤；d、向飽和食鹽水中通入氨氣再通入二氧化碳即可生成碳酸氫鈉固體，碳酸氫鈉受熱分解即可得到碳酸鈉，故d正確故選d【分析】a、減少生成物的質(zhì)量，可以減慢化學(xué)反應(yīng)速率，會使化學(xué)平衡正向移動；b、根據(jù)接觸室安裝熱交換器的作用來回答；c、在電解裝置中，陰極上是陽離子發(fā)生得電子的還原反應(yīng)的過程；d、根據(jù)侯氏制堿法的原理知識來回答8.【答案】b 【解析】【解答】a、合成氨生產(chǎn)過程中將nh3液化分離，減小氨氣的濃度會導(dǎo)致正逆反應(yīng)速率減慢，但平衡向正反應(yīng)方向移動，提高了n2、h2的轉(zhuǎn)化率，故a錯誤；b聯(lián)合制堿法生產(chǎn)工藝中循環(huán)使用食鹽，其目的是提高食鹽的利用率，故b正確；c雖然從合成塔出來的混合氣體中nh3只占15%，但由于原料氣n2和h2循環(huán)使用和不斷分離出液氨，所以生產(chǎn)nh3的效率還是很高的，故c錯誤；d聯(lián)合制堿法中關(guān)鍵的一步是飽和氯化鈉溶液中先通入氨氣再通入co2 ， 故d錯誤；故選：b【分析】a、根據(jù)外界條件改變，對化學(xué)反應(yīng)速率的影響和對化學(xué)平衡的影響角度進行解答；b采用循環(huán)操作可提高原料的利用率；c雖然從合成塔出來的混合氣體中nh3只占15%，但由于原料氣n2和h2循環(huán)使用和不斷分離出液氨，所以生產(chǎn)nh3的效率還是很高的；d聯(lián)合制堿法中關(guān)鍵的一步是飽和氯化鈉溶液中先通入氨氣再通入co2 9.【答案】b 【解析】【解答】a反應(yīng)熱與反應(yīng)途徑無關(guān)，所以舊法合成氨與新法合成氨都是放熱反應(yīng)，故a錯誤；b與舊法相比較，新法合成氨不需要在高溫條件下，可節(jié)約大量能源，簡化生產(chǎn)設(shè)備，具有發(fā)展前景，故b正確；c催化劑只能改變反應(yīng)速率，對反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率沒有影響，所以新型催化劑不會提高n2和h2的轉(zhuǎn)化率，故c錯誤；d化學(xué)平衡常數(shù)與反應(yīng)溫度有關(guān)，兩種方法的反應(yīng)溫度不同，則化學(xué)平衡常數(shù)一定不同，故d錯誤；故選b【分析】a根據(jù)蓋斯定律可知，反應(yīng)過程中吸收、放出的熱量與反應(yīng)途徑無關(guān)，所以兩種合成氨的焓變相同，都一定是放熱反應(yīng)；b在常溫常壓下合成出氨，可節(jié)約大量能源，能夠節(jié)能減排；c使用催化劑能夠改變反應(yīng)速率，但是不會影響化學(xué)平衡，所以催化劑不會改變當(dāng)前和氫氣的轉(zhuǎn)化率；d化學(xué)平衡常數(shù)受反應(yīng)溫度的影響，反應(yīng)溫度不同，化學(xué)平衡常數(shù)則不同10.【答案】c 【解析】【解答】解：a豆科植物根瘤菌把n2變成nh3 ， 氮由游離態(tài)轉(zhuǎn)化為化合態(tài)，屬于氮的固定中的生物固氮，故a不選； b工業(yè)上，n2和h2反應(yīng)生成nh3 ， 氮由游離態(tài)轉(zhuǎn)化為化合態(tài)，屬于氮的固定中的人工固氮，故不b選；c從液態(tài)空氣中分離氮氣，氮氣仍然是單質(zhì)，是游離態(tài)，不屬于氮的固定，故c選；d氮氣和氧氣合成一氧化氮，氮由游離態(tài)轉(zhuǎn)化為化合態(tài)，屬于氮的固定中的高能固氮，故d不選；故選c【分析】氮的固定是游離態(tài)的氮氣轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的過程，包括自然固氮和人工固氮11.【答案】a 【解析】【解答】a氨氣用鐵觸媒做催化劑，而制硝酸第一步制氨氣則同上，第二步制一氧化氮時用鉑銠合金網(wǎng)，制硫酸二氧化硫氧化為三氧化硫是用五氧化二釩做催化劑，故a正確；bh2so4工業(yè)使用的三個設(shè)備是沸騰爐，接觸室，吸收塔，這其中氣體和能量循環(huán)利用，沒有尾氣吸收裝置，故b錯誤；ch2so4的工業(yè)生產(chǎn)中不用氫氣，so3通入濃硫酸中就是h2so4 ， 故c錯誤；dnh3是將其液化分離的氮氣氫氣循環(huán)利用，不需要吸收裝置，故d錯誤；故選a【分析】a根據(jù)制備的化學(xué)反應(yīng)來分析；bh2so4工業(yè)中沒有尾氣吸收裝置；chno3、h2so4的工業(yè)生產(chǎn)中不用氫氣；dnh3的制備不需要吸收裝置12.【答案】c 【解析】【解答】a侯氏制堿法是將co2、nh3通入飽和nacl溶液中，發(fā)生以下反應(yīng)：nh3+co2+h2o=nh4hco3；nh4hco3+nacl=nh4cl+nahco3，其中nahco3溶解度最小，故有nahco3的晶體析出，故a正確；b漂白粉的主要成分為次氯酸鈣、氯化鈣，氫氧化鈣與氯氣反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣和水，所以工業(yè)上以氯氣和石灰乳為原料制備漂白粉，故b正確；c單質(zhì)硅可以制造制造計算機芯片，sio2可以制造光導(dǎo)纖維，故c錯誤；d高壓鈉燈發(fā)出的光為黃色，黃色光的射程遠，透霧能力強，故d正確；故選c【分析】a侯氏制堿法是將co2、nh3通入飽和nacl溶液中，由于nahco3溶解度小于na2co3 ， 故nahco3在溶液中析出；b氫氧化鈣與氯氣反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣和水；csio2可以制造光導(dǎo)纖維，不是單質(zhì)硅；d鈉的焰色為黃色，黃色光的射程遠，透霧能力強13.【答案】b 【解析】【解答】a項中合成塔出來的氣體中含有沒反應(yīng)的n2、h2 ， 可以進行循環(huán)使用，使效率提高；c項中控制溫度在500 左右是因為催化劑在此溫度時活性最好；d項中壓強控制在30 mpa，是考慮到動力設(shè)備?！痉治觥渴炀氄莆展I(yè)合成氨氣的反應(yīng)原理和工藝流程等是解題的關(guān)鍵，注意合成氨氣的反應(yīng)條件。二、填空題14.【答案】n2+o22no；2no+o2=2no2 ；3no2+h2o=2hno3+no 【解析】【解答】氮氣與氧氣在放電條件下反應(yīng)生成一氧化氮，方程式為：n2+o22no；一氧化氮被氧化生成二氧化氮，方程式：2no+o2=2no2 ；二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，方程式：3no2+h2o=2hno3+no；故答案為：n2+o22no；2no+o2=2no2 ；3no2+h2o=2hno3+no【分析】氮氣與氧氣在放電條件下反應(yīng)生成一氧化氮，一氧化氮被氧化生成二氧化氮，二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，據(jù)此解答15.【答案】3h2s+2fe（oh）3fe2s3+6h2o；ch4+h2oco+3h2；fe（oh）3；b 【解析】【解答】（1）硫化氫是酸性氣體，可以和堿氫氧化鐵發(fā)生中和反應(yīng)：3h2s+2fe（oh）3fe2s3+6h2o，故答案為：3h2s+2fe（oh）3fe2s3+6h2o；（2）根據(jù)天然氣合成氨的工藝流程圖知，ch4第一次與水蒸氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化成一氧化碳和氫氣，反應(yīng)的方程式為：ch4+h2oco+3h2 ， 故答案為：ch4+h2oco+3h2；（3）由工藝流程示意圖可知第三個循環(huán)中被循環(huán)物質(zhì)是fe（oh）3循環(huán)；故答案為：fe（oh）3；（4）k2co3（aq）和co2反應(yīng)生成碳酸氫鉀，k2co3+co2+h2o2khco3 ， 增大壓強，化學(xué)平衡向右進行，符合化學(xué)平衡移動原理，故答案為：b；【分析】（1）硫化氫是酸性氣體，可以和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成鹽和水；（2）ch4第一次與水蒸氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化成一氧化碳和氫氣；（3）根據(jù)生產(chǎn)流程圖中所涉及的物質(zhì)的來源和去向回答；（4）根據(jù)化學(xué)平衡移動原理來回答；16.【答案】c+h2o（g）co+h2；1；0.08mol/（lmin）；bc；0.08mol/（lmin）；ch3oh（l）+o2（g）=co（g）+2h2o（l）h=442.8kjmol1；提高原料的利用率 【解析】【解答】（1）碳粉在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：c+h2o（g）co+h2 ， 故答案為：c+h2o（g）co+h2；（2）co+h2o（g）co2+h2初始：0.2 0.3 0 0變化：0.12 0.12 0.12 0.12平衡：0.08 0.18 0.12 0.12則k=1，故答案為：1；（3）由表中數(shù)據(jù)可知，l0min內(nèi)甲醇的濃度變化為0.4mol/l，故v（ch3oh）=0.04mol/（lmin），速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，故v（h2）=2v（ch3oh）=20.04mol/（lmin）=0.08mol/（lmin），故答案為：0.08mol/（lmin）；a有1個hh鍵生成的同時有3個ch鍵生成，正逆反應(yīng)速率不相等，沒有達到平衡狀態(tài)，故a錯誤；bco百分含量保持不變，證明各組分不再變化，該反應(yīng)已經(jīng)達到了化學(xué)平衡狀態(tài)，故b正確；c該反應(yīng)是一個前后氣體體積變化的反應(yīng)，容器中混合氣體的壓強不變化，證明達到了平衡狀態(tài)，故c正確；d混合氣體質(zhì)量守恒，體積恒定，所以容器中混合氣體的密度不會發(fā)生變化，故d錯誤；故選bc；（4）2ch3oh（l）+3o2（g）2co2（g）+4h2o（g）h1=1275.6kj/mol2co（l）+o2（g）2co2（g）h2=566.0kj/molh2o（g）h2o（l）h3=44.0kj/mol，根據(jù)蓋斯定律，將已知反應(yīng)（+4）得到：ch3oh（l）+o2（g）=co（g）+2h2o（l），h=（1275.6kj/mol）（566.0kj/mol）+（44.0kj/mol）4=442.8kjmol1 ， 故答案為：ch3oh（l）+o2（g）=co（g）+2h2o（l）h=442.8kjmol1；（5）溫度在900時，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，溫度高于900時，即：升高溫度，平衡向吸熱方向，即向左移動；由于合成氨的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，提高循環(huán)利用原料，可提高原料的利用率，故答案為：溫度高于900時，平衡向左移動；提高原料的利用率【分析】（1）水蒸氣在高溫下與碳反應(yīng)生成一氧化碳?xì)怏w和水，據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；（2）根據(jù)平衡常數(shù)表達式以及各種物質(zhì)的濃度利用化學(xué)平衡三段式進行計算；（3）先根據(jù)表中計算計算出甲醇的反應(yīng)速率，然后根據(jù)化學(xué)計量數(shù)與反應(yīng)速率成正比計算出氫氣的平均反應(yīng)速率；根據(jù)可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各組分的濃度不再變化判斷；（4）根據(jù)熱化學(xué)方程式利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱并書寫熱化學(xué)方程式；（5）對于放熱反應(yīng)，溫度升高，則化學(xué)平衡向逆向移動；提高循環(huán)利用可以提高原料的利用率17.【答案】2nh4cl+ca（oh）22nh3+cacl2+2h2o；n2（g）+3h2（g）2nh3（g）h=93.36 kj/mol；減小；0.5；將濕潤的紅色石蕊試紙接近容器，觀察試紙是否變藍，如果變藍說明有氨氣泄露（或蘸取濃鹽酸接近容器，觀察是否有白煙生成，如果有白煙生成說明管道泄露）；（nh4）2so3和nh4hso3；nh4+h2ohso3+oh ， so32水解程度大于nh4+ 的水解程度使溶液中c（oh）c（h+），溶液呈堿性；ab；堿性；co2；4nh3+3o2=2n2+6h2o；o2+4e+2h2o=4oh 【解析】【解答】（1）實驗室用氯化銨和氫氧化鈣固體加熱制取氨氣，反應(yīng)方程式為：2nh4cl+ca（oh）22nh3+cacl2+2h2o，故答案為：2nh4cl+ca（oh）22nh3+cacl2+2h2o；（2）h=反應(yīng)物鍵能和生成物鍵能和=945kj/mol+3436kj/mol6391.06kj/mol=93.36 kj/mol，所以，其熱化學(xué)方程式為：n2（g）+3h2（g） 2nh3（g）h=93.36 kj/mol，故答案為：n2（g）+3h2（g）2nh3（g）h=93.36 kj/mol；計算可知反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫，平衡逆向進行，平衡常數(shù)減??；故答案為：減??；一定溫度下，2l密閉容器中，5mol n2和5mol h2發(fā)生反應(yīng)，達到平衡時，n2的轉(zhuǎn)化率為20%，依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計算 n2（g）+3h2（g）2nh3（g）起始量（mol/l） 2.5 2.5 0變化量（mol/l） 0.5 1.5 1.0平衡量（mol/l） 2.0 1.0 1.0平衡常數(shù)k=0.5該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值是0.5；故答案為：0.5；氨氣和hcl反應(yīng)產(chǎn)生白煙，并且顯堿性，所以，檢查氨氣是否泄露可采用的化學(xué)方法有：將濕潤的紅色石蕊試紙接近容器，觀察試紙是否變藍，如果變藍說明有氨氣泄露（或蘸取濃鹽酸接近容器，觀察是否有白煙生成，如果有白煙生成說明管道泄露）；故答案為：將濕潤的紅色石蕊試紙接近容器，觀察試紙是否變藍，如果變藍說明有氨氣泄露（或蘸取濃鹽酸接近容器，觀察是否有白煙生成，如果有白煙生成說明管道泄露）；（3）氨的物質(zhì)的量為3mol，吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8l so2時n原子3mol，s原子2mol，據(jù)原子守恒，在（nh4）2so3中，其原子個數(shù)比n：s=2：1，在中，nh4hso3 ， 其原子個數(shù)比n：s=1：1，所以，生成物有（nh4）2so3和nh4hso3 ， 故答案為：（nh4）2so3和nh4hso3；（nh4）2so3溶液中，銨根和亞硫酸根都會水解，（nh4）2so3顯堿性說明，nh4+h2onh3h2o+h+so32+h2ohso3+oh ， so32水解程度大于nh4+ 的水解程度使溶液中c（oh）c（h+），溶液呈堿性，故答案為：nh4+h2onh3h2o+h+so32+h2ohso3+oh ， so32水解程度大于nh4+ 的水解程度使溶液中c（oh）c（h+），溶液呈堿性；據(jù)電荷守恒有：c（nh4+）+c（h+）=2c（so32）+c（hso3）+c（oh），溶液顯中性，則，c（h+）=c（oh），故a正確，b正確，c錯誤，故選：ab；（4）氨氣是堿性氣體，所以電解液最好選擇堿性的，故答案為：堿性；空氣中的co2能和氨水反應(yīng)，所以，濾去的氣體是co2 ， 故答案為：co2；生成的無毒氣體時n2 ， 據(jù)此書寫化學(xué)方程式為：4nh3+3o2=2n2+6h2o，正極發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣在正極反應(yīng)，注意時堿性環(huán)境，所以，正極的電極反應(yīng)式為：o2+4e+2h2o=4oh ， 故答案為：4nh3+3o2=2n2+6h2o；o2+4e+2h2o=4oh 【分析】（1）實驗室用氯化銨和氫氧化鈣固體加熱制取氨氣；（2）先求出h，h=反應(yīng)物鍵能和生成物鍵能和即可寫出熱化學(xué)方程式；反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡向吸熱反應(yīng)方向進行，平衡逆向進行；結(jié)合化學(xué)平衡三段式列式計算平衡濃度，結(jié)合平衡常數(shù)概念計算；利用氨氣和hcl反應(yīng)產(chǎn)生白煙，或者顯堿性檢查；（3）氨的物質(zhì)的量為3mol，吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8l so2時n原子3mol，s原子2mol，據(jù)原子守恒，在（nh4）2so3中，其原子個數(shù)比n：s=2：1，在中，nh4hso3 ， 其原子個數(shù)比n：s=1：1，據(jù)此分析；利用鹽的水解理論解釋；利用電荷守恒原理解答；（4）氨氣是堿性氣體；空氣中的co2能和氨水反應(yīng)；生成的無毒氣體時n2 ， 據(jù)此書寫化學(xué)方程式；正極發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣在正極反應(yīng)，注意時堿性環(huán)境18.【答案】沸點；n2+o22no；n2+6e+6h2o=2 nh3+6oh；co2；nacl；先通入溶解度大的nh3 ， 使溶液呈堿性，增強co2的溶解度；2h+co（nh2）2+2no2=co2+2n2+3h2o；6 g 【解析】【解答】（1）n2與液態(tài)空氣中其它成分的沸點不同，沸點低的先揮發(fā)，故答案為：沸點；氮的固定是將空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程，過程的化學(xué)方程式為：n2+o22no，故答案為：n2+o22no；陰極n2得到電子，化合價升高，發(fā)生還原反應(yīng)，陽極oh失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極反應(yīng)：n2+6e+6h2o=2 nh3+6oh ， 故答案為：n2+6e+6h2o=2 nh3+6oh；（2）碳酸氫鈉煅燒生成碳酸鈉、水、二氧化碳，所以x是二氧化碳（co2）；過濾除去析出的碳酸氫鈉，溶液中還有部分碳酸氫鈉未析出，是碳酸氫鈉的飽和溶液，還有溶解在溶液中未析出的nacl、nh4cl、nh4hco3 ， nacl可循環(huán)使用，故答案為：co2；nacl；氨氣在水中的溶解度較大，氨氣能與二氧化碳反應(yīng)，增大co2的溶解度，故答案為：先通入溶解度大的nh3 ， 使溶液呈堿性，增強co2的溶解度；（3）酸性條件下，亞硝酸根離子和尿素發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成兩種無毒氣體，根據(jù)元素守恒知，兩種無毒氣體應(yīng)該是氮氣和二氧化碳?xì)怏w，離子反應(yīng)方程式為：2h+co（nh2）2+2no2=co2+2n2+3h2o，根據(jù)尿素和氣體體積之間的關(guān)系式得，尿素的質(zhì)量=160g/mol=6g，故答案為：2h+co（nh2）2+2no2=co2+2n2+3h2o；6 g【分析】（1）n2與液態(tài)空氣中其它成分的沸點不同；氮的固定是將空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程；根據(jù)nacl+co2+nh3+h2o=nahco3+nh4cl，可推出y物質(zhì)；根據(jù)電解時陰極物質(zhì)得到電子，化合價升高，發(fā)生還原反應(yīng)，陽極物質(zhì)失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)；（2）根據(jù)碳酸氫鈉煅燒的產(chǎn)物考慮；nacl的溶解度較大；氨氣在水中的溶解度較大；（3）尿素在酸性條件下與亞硝酸根反應(yīng)生成二氧化碳和硝酸根三、綜合題19.【答案】（1）n2+3h2 2nh3（2）催化劑（3）4nh3+5o2 4no+6h2o（4）nh3+hno3=nh4no3（5）利用空氣中的氧氣將no氧化 【解析】【解答】解：從流程圖可知，n2和h2在紅熱鐵砂網(wǎng)的催化作用下合成氨氣，氨氣和空氣中的o2在鉑銠合金網(wǎng)的催化作用下發(fā)生催化氧化生成no和h2o，將no和空氣、水混合，no和o2和水反應(yīng)生成hno3 ， 然后nh3和hno3反應(yīng)生成nh4no3 （1）n2和h2在紅熱鐵砂網(wǎng)的催化作用下合成氨氣，化學(xué)方程式為：n2+3h2 2nh3 ， 故答案為：n2+3h2 2nh3；（2）b裝置中在的催化作用下，氨氣和氧氣發(fā)生催化氧化反應(yīng)，故答案為：催化劑；（3）b裝置中在ptrh合金網(wǎng)的催化作用下，氨氣