選修2 高效課時作業(yè)3

1、一、選擇題1與氨堿法比較，下列關于聯(lián)合制堿法優(yōu)點的判斷中不正確的是()A提高了原料的原子利用率B降低了生產(chǎn)成本C減少了環(huán)境污染D減輕了對設備的腐蝕解析：聯(lián)合制堿法并未減輕對設備的腐蝕。答案：D2下列關于硫酸工業(yè)生產(chǎn)的說法中正確的是()A建筑高煙囪，使尾氣在高空擴散稀釋B設置“廢熱”鍋爐，產(chǎn)生蒸氣來供熱或發(fā)電C使用V2O5作催化劑，提高SO2的轉(zhuǎn)化率D在吸收塔中，直接用水吸收三氧化硫解析：A項不能從根本上處理尾氣，C項使用V2O5不能提高SO2的轉(zhuǎn)化率，只能加快反應速率，D項用98.3%的H2SO4吸收可防止產(chǎn)生酸霧。答案：B3下列使用化肥、農(nóng)藥的描述中正確的是()A高溫多雨時比較適合施用鉀肥B

2、長期施用硫銨會造成土壤板結C石硫合劑必須與硫酸混合后才能施用D過磷酸鈣必須經(jīng)硫酸處理后才能施用解析：A中鉀肥易溶于水，多雨時易造成化肥的流失；B中硫銨溶于水呈酸性，易破壞土壤的膠體結構使土壤板結；C中石硫合劑主要成分是多硫化鈣，具有滲透和侵蝕病菌細胞及害蟲的能力，能在植物體表面形成一層藥膜起保護作用，如果和硫酸混合后施用，會生成硫酸鈣使石硫合劑失去作用；D中有效成分為Ca(H2PO4)2，屬水溶性速效磷肥，應直接使用。答案：B4下列有關合成氨工業(yè)的說法中，正確的是()A從合成塔出來的混合氣體中，氨氣占15%，所以生產(chǎn)氨的工廠的效率都很低B由于氨易液化，N2和H2在實際生產(chǎn)中循環(huán)使用，所以總體來

3、說，氨的產(chǎn)率很高C合成氨工業(yè)的反應溫度控制在500 ，目的是使化學平衡向正反應方向移動D我國合成氨廠采用的壓強是20 MPa50 MPa，因為該壓強下鐵觸媒的活性最大解析：雖然合成氨的平衡混合物中NH3含量不高(15%左右)，但由于N2和H2可循環(huán)利用，NH3的整體產(chǎn)率是很高的，故A項不正確，B項正確；500 高溫是為了增大反應速率和提高催化劑的活性，合成氨反應為放熱反應，升高溫度會使平衡向逆反應方向移動，故C項不正確；催化劑的活性不受壓強的影響，故D項不正確。答案：B5某工廠用CaSO4、NH3、H2O、CO2制備(NH4)2SO4，其工藝流程如下：下列推斷不合理的是()A低溫蒸干濾液得到純

4、凈的(NH4)2SO4B生成1 mol (NH4)2SO4至少消耗2 mol NH3CCO2可被循環(huán)使用D往甲中通CO2有利于(NH4)2SO4生成解析：2NH3H2OCO2CaSO4=(NH4)2SO4CaCO3。A項，低溫蒸干濾液得到的產(chǎn)品不純，可能有過量(NH4)2CO3或NH4HCO3等雜質(zhì)。答案：A二、非選擇題6(2012年湖州模擬)隨著世界糧食需求量的增加，農(nóng)業(yè)對化學肥料的需求越來越大。氮肥是需求最大的一種化肥。氮肥的生產(chǎn)和合理施用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著重大作用。合成氨及化肥生產(chǎn)流程示意圖如下：(1)目前，工業(yè)上用鐵觸媒作催化劑，在2050 MPa、450左右用氮、氫混合氣體在_中進行合

5、成氨。則沿X方向回去的物質(zhì)是_。(2)目前生產(chǎn)尿素是以氨氣與CO2為原料，發(fā)生反應的化學方程式是_、_ 。尿素適用于各種土壤，在土壤中尿素發(fā)生水解，其水解的化學方程式是_ 。(3)沉淀池中發(fā)生的化學反應方程式是_ 。(4)上述生產(chǎn)中的副產(chǎn)品氯化銨長期使用會造成土壤酸化，變硬甚至板結。對土壤的酸堿性進行測定與改良是保護_、提高土壤肥力的有效途徑。測定土壤的pH的方法是_ 。解析：(1)目前，工業(yè)上用鐵觸媒作催化劑，在2050 MPa、450左右用氮、氫混合氣體在合成塔中進行合成氨，沿X方向回去的物質(zhì)是H2、N2，以循環(huán)利用。(2)目前生產(chǎn)尿素是以氨氣與CO2為原料，發(fā)生反應的化學方程式是2NH3

6、CO2=NH2COONH4、NH2COONH4=CO(NH2)2H2O。在土壤中尿素發(fā)生水解，其水解的化學方程式是CO(NH2)2H2O=2NH3CO2。(3)沉淀池中發(fā)生的化學反應方程式是NH3CO2H2ONaCl=NH4ClNaHCO3。(4)對土壤的酸堿性進行測定與改良是保護土壤資源、提高土壤肥力的有效途徑。測定土壤的pH的方法是：取土樣于試管中，加5 mL蒸餾水振蕩，靜置后，取上層清液，用精密pH試紙或pH計測上層清液的pH。答案：(1)合成塔H2、N2(2)2NH3CO2=NH2COONH4NH2COONH4=CO(NH2)2H2OCO(NH2)2H2O=2NH3CO2(3)NH3C

7、O2H2ONaCl=NH4ClNaHCO3(4)土壤資源取土樣于試管中，加5 mL蒸餾水振蕩，靜置后，取上層清液，用精密pH試紙或pH計測上層清液的pH7接觸法制硫酸的某階段的反應為：SO2(g)O2(g) SO3(g)H98.3 kJmol1(1)該反應在_(填設備名稱)中進行，這種設備中部的裝置叫_，其作用是_ 。(2)在實際生產(chǎn)中，為實現(xiàn)較快的反應速率及較大的SO2的轉(zhuǎn)化率，采用的條件是：_ 。(3)在上述條件下，將1 mol SO2和0.5 mol O2充入某密閉容器中，放出的熱量_(填“大于”、“小于”或“等于”)98.3 kJ。(4)若用18O2與SO2反應，反應達平衡后含有18O

8、原子的分子為_。解析：本題考查硫鐵礦制硫酸的主要生產(chǎn)設備以及生產(chǎn)條件，并且要注意由于SO2和O2反應生成SO3是可逆反應，反應物的轉(zhuǎn)化率不可能達到100%，所以1 mol SO2和0.5 mol O2不可能完全反應生成1 mol SO3，即放出的熱量小于98.3 kJ。答案：(1)接觸室熱交換器用來把反應生成的熱傳遞給進入接觸室需要預熱的爐氣，還可以冷卻反應后生成的氣體(2)常壓，400500 ，催化劑(3)小于 (4)S18O2、18O2、S18O38(2010年高考海南卷)以黃鐵礦為原料，采用接觸法生產(chǎn)硫酸的流程可簡示如下：請回答下列問題：(1)在爐氣制造中，生成SO2的化學方程式為_ 。

9、(2)爐氣精制的作用是將含SO2的爐氣_、_及干燥，如果爐氣不經(jīng)過精制，對SO2催化氧化的影響是_ 。(3)精制爐氣(含SO2體積分數(shù)為7%、O2為11%，N2為82%)中SO2平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強關系如下圖所示。在實際生產(chǎn)中，SO2催化氧化反應的條件選擇常壓、450左右(對應圖中A點)，而沒有選擇SO2轉(zhuǎn)化率更高的B或C點對應的反應條件，其原因分別是_、_。(4)在SO2催化氧化設備中設置熱交換器的目的是_、_，從而充分利用能源。解析：(3)應從反應速率，反應平衡移動(轉(zhuǎn)化率)及設備、動力、價格等方面進行綜合分析。答案：(1)4FeS211O22Fe2O38SO2(2)除塵水洗礦塵、砷、硒

10、等化合物使催化劑中毒，水蒸氣對設備和生產(chǎn)有不良影響(3)不選B點，因為壓強越大對設備的投資大，消耗的動能大；SO2的轉(zhuǎn)化率在0.1 MPa時的轉(zhuǎn)化率已是97%左右，再提高壓強，SO2的轉(zhuǎn)化率提高的余地很小，所以采用0.1 MPa不選擇C點，因為溫度越低，SO2轉(zhuǎn)化率雖然更高，但催化劑的催化作用受影響，450時，催化劑的催化效率最高(4)利用反應放出的熱量預熱原料氣體上層反應氣經(jīng)熱交換器溫度降到400500進入下層使反應更加完全9我國化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業(yè)作出了突出貢獻。他以NaCl、NH3、CO2等為原料先制得NaHCO3，進而生產(chǎn)出純堿。有關反應的化學方程式為：NH3

11、CO2H2O=NH4HCO3；NH4HCO3NaCl= NaHCO3NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。.原理分析碳酸氫銨與飽和食鹽水反應，能析出碳酸氫鈉晶體的原因是_。a碳酸氫鈉難溶于水b碳酸氫鈉受熱易分解c碳酸氫鈉的溶解度相對較小，在溶液中首先結晶析出.實驗探究(1)一位同學將二氧化碳氣體通入含氨的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉，實驗裝置如下圖所示(圖中夾持、固定用的儀器未畫出)?；卮鹣铝杏嘘P問題：乙裝置中的試劑是_；丁裝置中稀硫酸的作用是_；實驗結束后，分離出NaHCO3晶體的操作是_(填分離操作的名稱)。(2)另一位同學用圖中戊裝置(其他裝置未畫出)進行實驗。實驗時，須先從_

12、管通入_氣體，再從_管中通入_氣體。有同學建議在戊裝置的b導管下端連接己裝置，理由是_。(3)請再寫出一種實驗室制取少量碳酸氫鈉的方法：_。解析：溶液中的復分解反應的本質(zhì)是反應向自由離子濃度減小的方向進行。在相同溫度下，四種物質(zhì)中碳酸氫鈉的溶解度最小，故首先析出碳酸氫鈉。碳酸鈣與鹽酸反應生成二氧化碳的同時，也揮發(fā)出氯化氫，氯化氫能與碳酸氫鈉溶液反應，故應除去；尾氣中含有CO2、NH3，CO2可以直接排入空氣中，但氨氣有毒且極易溶于水，故吸收氨氣時要防倒吸。根據(jù)戊裝置知，導管b通入溶液中，且根據(jù)后面問題知，從b管進入的氣體在水中的溶解度較小；導管a通入的氣體只與溶液表面接觸，暗示氣體溶解度較大，

13、即易發(fā)生倒吸。二氧化碳在水中溶解度較小，而氨氣極易溶于水，故先通入氨氣，使溶液呈堿性，再通入二氧化碳，以提高二氧化碳的吸收率，提高碳酸氫鈉產(chǎn)量。多孔球泡能增大氣體與溶液的接觸面積，提高氣體吸收效率。CO2NH3NaClH2O=NaHCO3NH4Cl, 2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，兩反應的總反應式為：2NaClCO2H2O2NH3=Na2CO32NH4Cl，碳酸鈉是目標產(chǎn)物，而氯化銨是化肥，所以候氏制堿原理的原子利用率為100%。答案：.c.(1)飽和碳酸氫鈉溶液吸收未反應的NH3過濾(2)aNH3bCO2增大CO2氣體與溶液接觸的面積，提高CO2在溶液中的吸收率(3)往燒堿溶液中通

14、入過量CO2(或往飽和Na2CO3溶液中通入過量CO2等)10制取硝酸銨的流程圖如下：請回答下列問題：(1)合成氨的原料通常來自_。(2)已知N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H92 kJmol1。請解釋：可逆反應_。為有效提高氨的產(chǎn)率，實際生產(chǎn)中宜采取措施是_。(3)氨催化氧化的化學方程式_，鉑銠合金網(wǎng)作用_，鉑銠合金網(wǎng)未預熱也呈紅熱狀態(tài)的原因_。(4)生產(chǎn)硝酸的過程中常會產(chǎn)生一些氮的氧化物，如何消除它們對大氣的污染？寫出化學反應式_。(5)硝酸銨的兩種主要用途是_。2和N2混合，當該反應達到平衡時，測出平衡混合氣的平均分子量為10，試求此時N2的轉(zhuǎn)化率和平衡混合氣體中NH3的體積分數(shù)。

15、解析：(1)氮氣的來源是空氣，而氫氣來源于燃料(煤、石油產(chǎn)品等)與水反應的產(chǎn)物。(2)可逆反應是指在同一條件下，既能向正反應方向進行，又能向逆反應方向進行的反應；為提高合成氨的產(chǎn)率，可采取增壓、適當溫度和使用鐵觸媒等措施。(3)氨的催化氧化反應為放熱反應，故鉑銠合金雖未預熱也呈紅熱狀態(tài)。(4)氮的氧化物可以用堿液吸收消除其危害。(6) 設混合氣體的物質(zhì)的量為4 mol，平均分子量與氣體的物質(zhì)的量呈反比例，設反應后氣體的物質(zhì)的量為x mol，則有：，x3.4，反應前后氣體的物質(zhì)的量差值為0.6 mol，設反應消耗N2的物質(zhì)的量為y mol，生成氨的物質(zhì)的量為：z mol，則有：N23H22NH3物質(zhì)的量之差 1 2 2 y z y0.3z0.6，N2的轉(zhuǎn)化