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2019-2020年高二化學(xué) 課時跟蹤訓(xùn)練 合成氨條件的選擇.doc

  • 資源ID:2499271       資源大?。?span id="wusmkuo" class="font-tahoma">94KB        全文頁數(shù):4頁
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2019-2020年高二化學(xué) 課時跟蹤訓(xùn)練 合成氨條件的選擇.doc

2019-2020年高二化學(xué) 課時跟蹤訓(xùn)練 合成氨條件的選擇基礎(chǔ)練習(xí)一、選擇題 1.合成氨工業(yè)有下列生產(chǎn)流程:原料氣的制備 氨的合成 原料氣的凈化和壓縮 氨的分離。其先后順序是( )。 A. B. C. D.答案:C 2.工業(yè)上合成氨采用500左右的溫度,其原因是適當(dāng)加快NH3 的合成速率;提高H2的轉(zhuǎn)化率;提高氨的產(chǎn)率;催化劑在500左右時其活性最好( )。A. B. C. D.答案:C 3.有平衡體系CO(氣)+2H2(氣)CH3OH(氣)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),為了增加甲醇的產(chǎn)量,工廠應(yīng)采取的正確措施是( )。 A.高溫、高壓 B.適當(dāng)溫度、高壓、催化劑C.低溫、低壓 D.低溫、高壓、催化劑答案:B 4.在密閉容器中進行合成氨反應(yīng),達到平衡后,將平衡體系中各物質(zhì)的濃度增加到原來的2倍,則產(chǎn)生的結(jié)果是( )。 A.平衡向正反應(yīng)方向移動 B.平衡向逆反應(yīng)方向移動C.平衡不移動 D.NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加答案:A 5.合成氨所需的氫氣可由煤與水反應(yīng)制得,其中有一步反應(yīng)為CO+H2O(氣)CO2+H2(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))。欲提高CO轉(zhuǎn)化率可采用的方法是( )。 降低溫度 增大壓強 使用催化劑 增大CO的濃度 增大水蒸氣的濃度A. H. C D.答案:C二、填空題 6.(1)合成氨工業(yè)中,選擇的適宜條件為_。 (2)合成氨時,原料氣必須凈化的原因是_。(3)工業(yè)上用焦炭、水、空氣為原料制氨時,碳與氨的物質(zhì)的量之比為_,有關(guān)方程式為 _。答案:(1)21075107pa,500,F(xiàn)e作催化劑(2)防止雜質(zhì)使合成氨所用的催化劑“中毒”(3)3:4;C+H2O(氣) CO+H2,CO+H2OCO2+H2,N2+3H22NH3 7.在密閉容器內(nèi),使1mo1N2和3mo1H2混合發(fā)生下列反應(yīng):3H2+N22NH3(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))。 (1)當(dāng)反應(yīng)達到平衡時,N2和H2的濃度之比是_。 (2)當(dāng)升高平衡體系的溫度(保持體積不變),則混合氣體的平均式量_,密度_。 (3)當(dāng)達到平衡時,充人N2并維持壓強不變,平衡向_移動。 (4)當(dāng)達到平衡時,將N2、H2、NH3同時增大1倍,平衡向_移動。 (5)當(dāng)達到平衡時,充入Ar氣,并保持體積不變,平衡_移動。(6)當(dāng)達到平衡時,充入Ar氣,并保持壓強不變,平衡向_移動。答案:(1)1:3 (2)減?。徊蛔?(3)正方向 (4)正方向 (5)不 (6)逆方向 8.下面是合成NH3的簡要流程示意圖 (1)寫出所含物質(zhì)的化學(xué)式A_、B_、C_。(2)寫出設(shè)備的名稱D_、E_。答案:(1)A:N2和H2 B:NH3 C:N2H2(2)D:合成塔 E:氨分離器綜合練習(xí)一、選擇題 1.在一定條件下,下述反應(yīng)達到平衡:CO(氣)+2H2(氣)CH3OH(氣),若以m表示反應(yīng)前H2與CO的物質(zhì)的量之比,a表示CO的轉(zhuǎn)化率,y為平衡混合物中CH3OH的體積分?jǐn)?shù),可推出y=f(a,m)的數(shù)學(xué)表達式。下面四個式子中正確的是( )。A. B. C. D. 答案:C 2.將裝有1mo1aN3的密閉容器加熱,部分NH3分解后達到平衡,此時混合氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)為x,若在同一容器中最初加入的是2molNH3,密封、加熱到相同溫度,反應(yīng)達到平衡時,設(shè)此時混合氣體中NH 的體積分?jǐn)?shù)為y。則x和y的正確關(guān)系是( )。 A.x>y B.x<y C.x=y D.xy答案:B 3.在某合成氨廠合成氨的反應(yīng)中,測得合成塔入口處氣體N2、H2、NH3的體積比為6:18:1,出口處氣體N2、H2、NH3的體積比為9:27:8,則氮氣的轉(zhuǎn)化率為( );A.75 B.50 C.25 D.20答案:C 4.將一定質(zhì)量的Ag2SO4固體置于容積不變的容器中,在某溫度下發(fā)生下列反應(yīng): Ag2SO4(固) Ag2O(固)+SO3(氣) 2SO3(氣) 2SO2(氣)+O2(氣) 經(jīng)10min后,反應(yīng)達到平衡時,SO3=0.4molL,SO2=0.1molL。別下列敘述中不正確的是( )。 A.SO3的分解率為20 B.10min內(nèi) (O2)=0.005mol(Lmin)C.容器內(nèi)氣體的密度為40gL。 D.加壓,容器內(nèi)固體的質(zhì)量不變答案:D 5.兩密閉容器a、b開始時體積相同,a保持壓強不變,b保持容積不變,在相同溫度下裝入同比例混合且質(zhì)量相等的H2和N2的混合氣體,并保持溫度不變。當(dāng)反應(yīng)達到平衡時,a容器中N2的轉(zhuǎn)化率為12,則此時b容器中N2的轉(zhuǎn)化率是( )。A.大于12 B.小于12 C.等于12 D.無法確定答案:B 6.在相同條件下(T=500K),有相同體積的甲、乙兩容器,甲容器中充入1gSO2和1gO2,乙容器中充入2gSO2和2gO2,下列敘述中錯誤的是( )。 A.化學(xué)反應(yīng)速率:乙>甲 B.平衡后O2的濃度:乙>甲C.SO2轉(zhuǎn)化率:乙>甲 D.平衡混合氣中SO2的體積分?jǐn)?shù):乙>甲答案:C 7.CO2和H2的混合氣體加熱到850時,可建立下列平衡: CO2+H2CO+H2O 在一定溫度下,反應(yīng)平衡時有90的氫氣變成水,且CO2H2=COH2O,則原混合氣體中CO2和H2的分子數(shù)之比是( )。A.1:1 B.5:1 C.9:1 D.1:10答案:C二、填空題 8.在硫酸工業(yè)中,通過下列反應(yīng)使SO2轉(zhuǎn)化為SO3: 2SO2+O22SO3(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)) 已知常壓下平衡混合氣體中SO3的體積分?jǐn)?shù)為91。試回答:(1)在生產(chǎn)中常用過量的空氣,是為了_;答案:增大O2濃度,提高SO2的轉(zhuǎn)化率(2)加熱到400500,是由于_;答案:保證催化劑活性達到所需要的最佳溫度,以提高反應(yīng)速率,縮短達到平衡所需要的時間(3)壓強采用_,原因是_;答案:常壓;常壓下平衡混合氣中SO3的體積分?jǐn)?shù)已達到91,若再加壓,對設(shè)備及動力系統(tǒng)要求高,成本高(4)常用濃H2SO4來吸收SO3而不用水,是因為_;答案:用水吸收SO3易形成酸霧,吸收速率慢(5)尾氣中的SO2必須回收,是為了_。答案:減少對環(huán)境的污染 9.在一定條件下,把3mo1N2和3molH2通入一個定容的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):N2+3H22NH3,當(dāng)反應(yīng)達到平衡狀態(tài),容器內(nèi)的壓強為P。若在上述完全相同的容器中,溫度仍不變,通入1.OmolNH3、_molN2和_molH2,才能使容器內(nèi)的壓強仍為P。平衡時N2物質(zhì)的量的取值范圍在_mol至_mol之間,NH3的量在_mol至_mol之間。若達到平衡時,H2和NH3均為1.5mol,你認(rèn)為可能嗎?_(填“可能”或“不可能”)。 答案:2.5;1.5;2;3;0;2;不可能10.合成氨工業(yè)中,原料氣(N2、H2及少量CO、NH3的混合氣)在進入合成塔前常用醋酸二氨合銅 (I)溶液來吸收原料氣中的CO,其反應(yīng)是: Cu(NH3)2Ac+CO+NH3Cu(NH3)3AcCO(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)) (1)必須除去原料氣中CO的原因是_。 (2)醋酸二氨合銅(I)吸收CO的生產(chǎn)適宜條件應(yīng)是_。(3)吸收CO后的醋酸銅氨液經(jīng)過適當(dāng)處理又可再生,恢復(fù)其吸收CO的能力以供循環(huán)使用。醋酸銅氨液再生的生產(chǎn)適宜條件應(yīng)是_。答案:(1)防止催化劑中毒(2)低溫、加壓 (3)高溫、低壓拓展練習(xí) 1.為了除去工業(yè)廢氣中的SO2,可將SO2轉(zhuǎn)化成(NH4)2SO4。據(jù)有關(guān)資料介紹,摘錄如下: “初步處理后的廢氣中含0.2的SO2(體積分?jǐn)?shù)),10的O2(體積分?jǐn)?shù)),在400時,以5m3/h的速度通過V2O5觸煤層,然后與流量為25Lh的NH3混合,再噴入流量為290gh的水,此時氣體溫度迅速從400下降至200,在熱的結(jié)晶的裝置中得到(NH4)2SO4晶體?!睋?jù)此資料回答下列問題: (1)按反應(yīng)式2SO2+O22SO3,SO2與O2的物質(zhì)的量之比為2:1,資料中卻用1:50,原因是_。 (2)進行冷卻的原因是_。 (3)某工廠廢氣中含0.4的SO2和0.5的O2,你認(rèn)為該怎樣利用上述資料?答:_。 (4)如果某工廠沒有NH3,只有生石灰,你認(rèn)為又該怎樣利用上述資料?答:_。(5)若將SO2全部轉(zhuǎn)化為SO3,SO3全部轉(zhuǎn)化成(NH4)2SO4,則資料中NH3的每小時通入量至少應(yīng)是_L,由此可得出NH3的利用率為_。答案:(1)增大O2的濃度,提高SO2的轉(zhuǎn)化率(2)降溫有利于生成(NH4)2SO4,高溫(NH4)2SO4會分解(3)O2的量不足,向廢氣中增大空氣的量(4)用生石灰代替NH3 (5)20;80% 2.在763K、3.04104kPa時,用CO和H2作為原料合成CH3OH,存在下列平衡: CO(氣)+2H2(氣)CH3OH(氣) 當(dāng)原料中H2和CO的比例不同時,對CO的轉(zhuǎn)化率及平衡混合物中甲醇的體積分?jǐn)?shù)都有影響。(1)設(shè)H2和CO的起始物質(zhì)的量之比為m,平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為a,平衡混合物中甲醇的體積分?jǐn)?shù)為y,試推斷m、a、y,三者的相互關(guān)系并以y=f(d,m)的函數(shù)表達式表示出來。答案:(2)將下表已知數(shù)據(jù)代人導(dǎo)出的表達式中進行計算,把計算結(jié)果填人表中有關(guān)空格中:maY10.2520.45319.35% m a y 1 025 1667 2 045 2143 3 056 1935(3)根據(jù)上表數(shù)據(jù),判斷用CO和H2合成甲醇時,H2和CO的最佳體積比是多少?并簡述依據(jù)。答案:分析上表中數(shù)據(jù)不難看出,當(dāng),m=2時,CO的轉(zhuǎn)化率較大,此時平衡混合氣中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)最高最佳比為H2:CO=2:1

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