高中化学竞赛题 合成氨硝酸工业
第28届全国高中生化学竞赛
第28届全国高中生化学竞赛（省级赛区）模拟题11-1说明为何AlF 3和三卤化硼BX 3均不形成双聚体的原因，比较B 2H 6与Al 2Cl 6结构上的异同点。
（3分）1-2酸化的Co 2+的溶液可在空气中保存较长时间，但加入氨水先得到红棕色的溶液，然后立即变成紫红色，分析原因。
用适当的方程式表示。
（2分）1-3结合离子方程式回答：用CrO 42-溶液检出Pb 2+为什么只能在弱酸或弱碱性介质中进行？（2分）1-4向硝酸酸化的)(3NaBiO aq 中慢慢滴入)(2MnCl aq ，先出现紫色，然后紫色又逐渐变成棕色，用离子方程式解释之。
（2分）1-5已知钴的两种配离子A 和B ，A 的化学式为[Co 2(NH 3)10H 2O 2]4+，B 的化学式为[Co(NH 3)5(OH)]2+，A 离子含有桥键，A 离子的桥键均裂后产生两个B 离子。
画出A 、B 两种离子的结构式，指出钴元素的氧化态及钴离子的杂化轨道类型，并判断这两种离子是顺磁性还是抗磁性。
（6分）1-6 以“O 2”为基础通过得失电子可以形成多种重要的含氧化合物，如Na 2O 2、BaO 2、KO 2、O 2＋PtF 6－。
试写出O 2、O 22－、O 2－、O 2＋的键级，并比较其稳定性。
（2分）1-7 用BK 249轰击Ca 48靶产生了117号元素（X ）的两种同位素。
已知X 的一种同位素经过6次α衰变转化为元素R 270，X 的另一种同位素经过3次α衰变转化为元素T 281。
(1)写出合成117号元素的核反应方程式。
（1分）(2)写出X 的两种同位原子发生α衰变分别变为元素R 、T 的核反应方程式（用元素周期表中 给定的元素符号表示，左下标核电荷数，左上标质量数）。
（2分）1-8 硝酸工业的尾气中主要含有氮氧化物NO x ，对环境十分有害。
为除去NO x 通常可采用碱液吸收法及催化还原法。
(1)碱液吸收法通常是用NaOH 溶液将尾气吸收，使其转化为有用的化工原料，写出反应方程式。
高中化学竞赛试题(含答案)
浙江省高中学生化学竞赛试题（B组）考生须知：⒈全卷分试题和答题卷两部分。
试题共有六大题，26小题。
满分150分。
考试时间120分钟。
⒉本卷答案必须做在答题卷相应位置上，做在试题卷上无效，考后只交答题卷，必须在答⒈2006年10月18日《钱江晚报》报道：美国劳伦斯-利弗莫尔国家实验室16日宣布，美国与俄罗斯科学家成功地合成了3个118号超重元素原子并观察到其存在。
这种超重元素只能持续存在极短的时间，约有0.9毫秒，之后即迅速衰变为原子量较小的其它元素。
下列有关说法正确的是A.118号元素属于第八周期元素B.118号元素是一种金属元素C.118号元素的原子核中含有118个质子D.118号元素原子经化学反应后可转化成其它元素的原子⒉“绿色化学”是指从技术、经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的负作用。
下列化学反应，不符合绿色化学概念的是A.消除硫酸厂尾气排放：SO2+2NH3+H2O==(NH4)2SO3B.消除制硝酸工业尾气的氮氧化物污染：NO2+NO+2NaOH==2NaNO2+H2OC.制CuSO4：Cu+2H2SO4(浓)==CuSO4+SO2↑+2H2OD.制CuSO4：2Cu+O2==2CuO，CuO+H2SO4==CuSO4+H2O⒊市场上出现了各种各样的营养食盐，如锌营养盐、钙营养盐、硒营养盐、低钠营养盐、加碘营养盐等十多种营养保健盐。
下列说法正确的是A.加碘食盐是在食盐中加入了单质碘B.钙营养盐是在食盐中加入了氯化钙、碳酸钙等含钙物质C.低钠盐中的钠离子比氯离子少，所以低钠盐是一种带负电的物质D.这几类营养盐的主要成分都氯化物⒋在一定条件下，RO3n-和F2可发生如下反应：RO3n-+F2+2OH-==RO4-+2F-+H2O下列说法不正确的是A.反应中氧化产物是RO 4-B. RO 3n-中R 显+5价C.R 元素一定是长周期元素D. RO 3n-中的n=1⒌某容器中发生一个化学反应，反应过程中存在As 2S 3、HNO 3、H 2SO 4、NO 、H 3AsO 4、H 2O 六种物质，已知As 2S 3是反应物之一。
工业合成氨以及氨氧化制硝酸的流程
工业合成氨以及氨氧化制硝酸的流程
工业合成氨和制备硝酸盐是化学工业中重要的反应，是制造氨基化合物，如硝酸盐和硝酸根盐的基本步骤，用于生产化学材料，提供农药、医药、制稿以及肥料的原料。
一、合成氨的方法
（1）氧与氢气混合
氢气和氧气从气对管道引入到合成反应器中，在高温下（450～550℃），在氮气做催化剂和空气保护下，经几何空间催化作用分解反应产生氨气，也叫海德胡斯反应：2H2+ O2＝2H2O+ 2NH3，氨气经生产安全性安装好的管道进入洗涤塔中，去除CO2、H2O、O2等杂质，然后传输至储存槽中。
（2）铵盐激活法
将过氧酸盐和铵盐（如铵钾）溶于水溶液中，在搅拌和加热的条件下反应，将水解水溶液引入反应壁，水分解反应生成氨气催化剂，使水溶液水解成水和氨气，并将氨气通过设备进入储存槽中。
二、制备硝酸的方法
（1）湿法
氨气通过进料管道引入，在碱性条件下，在酸的气态界面上氧化氨液，生成硝酸和氨水，硝酸颗粒上极薄的水膜使其粒径大于2μm以上，最终去除水，得到硝酸盐。
（2）干法
氨气经过洗涤装置去除杂质，直接以气态形式传至硝化反应器中，加入硝酸酸性碱和铁粉，反应后得到硫酸盐，钛酸和氨气等，利用离心分离机分离固液，得到液态硝酸。
之后经过加热蒸发，析硝，最后通过乳化技术制备得硝酸盐干粉，添加过滤剂封装利用。
高中化学人教版选修二练习： 合成氨的基本生产过程和合成氨工业的发展 含解析
课时训练4合成氨的基本生产过程和合成氨工业的发展基础夯实1.合成氨工业上采用循环操作主要是因为()A.加快反应速率B.能提高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：从合成塔中出来的气体中NH3仅约占15%,产率太低,还有大量的N2、H2,为了提高N2和H2的利用率,合成氨工业上采用了循环操作。
答案：D2.下面是合成氨的简要流程示意图,沿x路线回去的是()A.N2和H2B.催化剂C.N2D.H2解析：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,将分离出氨气后的氮气、氢气再输送到压缩机,循环利用。
答案：A3.下列关于制备N2、H2的说法正确的是()A.从空气中获得N2的方法是物理变化B.从空气中获得N2的方法是化学变化C.碳与水蒸气制取H2和CO的反应是吸热反应D.电解H2O制取H2和O2的反应是一个可逆反应解析：从空气中获得N2可以采用物理方法,也可以采用化学方法,A、B错;电解水制取H2和O2,H2与O2在点燃条件下又能生成水,二者的反应条件不同,不是可逆反应。
答案：C4.工业上用氢气和氮气合成氨,氢气的主要来源是()A.水和燃料B.电解水C.锌和稀硫酸D.液化空气解析：电解水需消耗大量的电能;Zn和H2SO4制H2造价太高;液化空气得不到H2。
答案：A5.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生产效率。
答案：C6.实验室合成氨装置如右图所示,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解析：装置甲的作用有三点:①干燥气体;②观察气体逸出速率便于控制反应物间的比例;③使气体混合均匀。
高中高三化学二轮复习实验题必练-工业合成氨(答案解析)
【精品】高三化学二轮复习实验题必练-工业合成氨 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、原理综合题1．天然气是一种重要的清洁能源和化工原料，其主要成分为甲烷。
I.(1)已知：一定条件下23Fe O 可被甲烷还原“纳米级”的金属铁。
其反应为： ()()()()()2342Fe O s 3CH g 2Fe s 3CO g 6H g H +++①此反应的化学平衡常数表达式为______②在容积均为VL 的I 、II 、III 三个相同密闭容器中加入足量23Fe O ，然后分别充入amol 4CH ，三个容器的反应温度分别为1T 、2T 、3T 且恒定不变，在其他条件相同的情况下，实验测得反应均进行到t min 时4CH 的体积分数如图1所示，此时I 、II 、III 三个容器中一定处于化学平衡状态的是______；上述反应的H ______0(填“大于”或“小于”)，该反应在______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下可自发进行。
II.利用天然气为原料的一种工业合成氨简式流程图如图2：(1)步骤Ⅱ中制氢气的原理如下：Ⅰ()()()()422.CH g H O g CO g 3H g ++；1K Ⅱ()()()()222.CO g H O g CO g H g ++；2K①对于反应Ⅰ，在一定温度下的恒容容器中，表示其已达到最大化学反应限度的叙述正确的是______。
A ．单位时间内 1mol 4CH 消耗，同时有 3mol 2H 生成；B ．4CH 、2H O 、CO 的物质的量浓度相等；C ．混合气体的密度不再改变；D ．混合气体的压强不再改变。
②则反应 ()()()()4222CH g 2H O g CO g 4H g ++；K =______ (用含 1K 、2K 的代数式表示)。
(2)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，反应原理为：()()()1223N g 3H g 2NH g H 92.4kJ mol .-+=-⋅在容积为 10L 的密闭容器中进行，起始时充入 0.2mol 2N 、0.6mol 2H .反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图3所示。
备战高考化学与氮及其化合物有关的压轴题附答案解析
备战高考化学与氮及其化合物有关的压轴题附答案解析一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）1．工业上制取硝酸铵的流程图如下，请回答下列问题：（1）在上述工业制硝酸的生产中，B设备的名称是_____________，其中发生反应的化学方程式为________________________________________________。
（2）此生产过程中，N2与H2合成NH3所用的催化剂是______________。
1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨，2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如下：分别表示N2、H2、NH3。
图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面，图②和图③的含义分别是________________、____________________。
（3）在合成氨的设备（合成塔）中，设置热交换器的目的是_____________________；在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是______________________________。
（4）生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物，可用如下两种方法处理：碱液吸收法：NO+NO2+2NaOH＝2NaNO2+H2ONH3还原法：8NH3+6NO27N2+12H2O（NO也有类似的反应）以上两种方法中，符合绿色化学的是________________________________。
（5）某化肥厂用NH3制备NH4NO3。
已知：由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%，则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量（不考虑其它损耗）的________%。
【答案】氧化炉 4NH3+5O2催化剂加热4NO+6H2O 铁砂网（或铁） N2、H2被吸附在催化剂表面在催化剂表面，N2、H2中化学键断裂利用余热，节约能源可使NO循环利用，全部转化成HNO3 NH3还原法 53【解析】【详解】（1）在工业制硝酸的生产中，氨的催化氧化在氧化炉中进行，故B设备的名称是氧化炉，发生反应的化学方程式为4NH3+5O2催化剂加热4NO+6H2O。
长乐侨中高二化学竞赛练习
长乐侨中高二化学竞赛练习化学平衡1．【2008学年第一学期十校联合体高三期末联考】（15分）（1）合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。
工业合成氨的原理是：△H <0，生产流程如右图所示。
①X的化学式为；②右图中条件选定的主要原因是（选填字母序号）；A．升高温度、增大压强均有利于提高氨的转化率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③若升高温度，达新平衡时，平衡常数将__________(填增大或减小或不变)。
④改变反应条件，会使平衡发生移动。
下图表示随条件改变，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）；（2）常温下氨气极易溶于水，其水溶液可以导电。
⑤用方程式表示氨气溶于水且显弱碱性的过程：；⑥氨水中水电离出的c(OH－) 10－7mol·L-1（填写“＞”、“＜”或“＝”）；⑦将相同体积、相同物质的量浓度的氨水和盐酸混合后，溶液中离子浓度由大到小依次为。
答案．（15分）（1）NH3 (2分)② BC（只选1个且正确给1分，错选、多选不给分）(2分)③减小(2分)④c；a(每空2分，共4分)（2）⑤NH3 + H2O NH3·H2O NH4+ + OH-(2分，写对一半得一分，写错一半都不给分)⑥< (1分)⑦c(Cl-) > c(NH4+) > c(H+) > c(OH-) (2分)2．【衢州三中2009届高三理科综合能力测试卷（三）】（10分）一种“人工固氮”的新方法是在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3：N2+3H2O2NH3+32O2.进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（反应时间3 h）：T/℃30 40 50生成NH3量／（106-mo1）4．8 5．9 6．0请回答下列问题：（1）50℃时从开始到3 h内以O2物质的量变化表示的平均反应速率为mol／min。
高一化学人工固氮技术──合成氨试题
高一化学人工固氮技术──合成氨试题1.（2013•重庆二模）下列工业生产所涉及的化学用语表达不正确是（）A．工业上制取氯气：MnO2+4HCl Cl2↑+MnCl2+H2OB．工业上合成氨：N2+3H22NH3C．工业上制取粗硅：SiO2+2C Si+2CO↑D．工业上生产漂白粉：2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O【答案】A【解析】A．工业上制取氯气大多采用电解饱和食盐水的方法；B．工业上合成氨是氢气和氮气在高温高压催化剂作用下反应生成氨气；C．工业上焦炭还原石英砂（SiO2）来制取粗硅；D．工业上用氯气与熟石灰反应制取漂白粉．解：A．工业上制取氯气大多采用电解饱和食盐水的方法，反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，故A错误；B．工业合成氨是氢气和氮气在高温高压催化剂作用下反应生成氨气，反应的化学方程式为：N2+3H22NH3，故B正确；C．工业上焦炭还原石英砂（SiO2）来制取粗硅，同时生成CO，反应的化学方程式为：SiO2+2CS i+2CO↑，故C正确；D．工业上用氯气与熟石灰反应制取漂白粉，反应的化学方程式为：2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，故D正确；故选：A．点评：本题主要考查了物质的工业制法，掌握反应的原理是解题的关键，难度中等．2.（2013•闵行区二模）下列关于合成氨和联合制纯碱工业生产的叙述中，正确的是（）A．合成氨生产过程中将NH3液化分离，可加大正反应速率，提高N2、H2的转化率B．联合制碱法生产工艺中采用循环操作，其目的是提高食盐的利用率C．从氨合成塔出来的混合气体中NH3只占15%左右，所以生产氨的工厂效率都很低D．联合制碱法中关键的一步是向分离出NaHCO3晶体后的母液中不断地通入CO2【答案】B【解析】A、根据外界条件改变，对化学反应速率的影响和对化学平衡的影响角度进行解答；B．采用循环操作可提高原料的利用率；C．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；D．联合制碱法中关键的一步是饱和氯化钠溶液中先通入氨气再通入CO2．解：A、合成氨生产过程中将NH3液化分离，减小氨气的浓度会导致正逆反应速率减慢，但平衡向正反应方向移动，提高了N2、H2的转化率，故A错误；B．联合制碱法生产工艺中循环使用食盐，其目的是提高食盐的利用率，故B正确；C．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，故C错误；D．联合制碱法中关键的一步是饱和氯化钠溶液中先通入氨气再通入CO2，故D错误；故选：B．点评：本题主要考查了合成氨和联合制纯碱工业生产的原理以及注意事项，难度不大，根据课本知识即可完成．3.（2012•嘉定区三模）下面是合成氨的简要流程示意图：沿X路线回去的物质是（）A．N2和H2B．催化剂C．N2D．H2【答案】A【解析】根据合成氨工业中，利用氨易液化，分离出N2、H2循环使用，可使平衡向正反应方向移动，则氨气的产率增大．解：合成氨工业中，利用氨易液化，分离出N2、H2循环使用，可使平衡向正反应方向移动，则氨气的产率增大，所以沿X路线回去的物质是N2、H2，故选A．点评：本题主要考查了合成氨工业的原理，难度不大，根据原理即可解决．4.（2009•汕头模拟）合成氨工业有下列流程：①原料气制备；②氨的合成；③原料气净化和压缩；④氨的分离．其先后顺序为（）A．①②③④B．④③②①C．①③②④D．②③④①【答案】C【解析】合成氨工业有下列流程：原料气制备、原料气净化和压缩、氨的合成、氨的分离，以此来解答．解：因合成氨工业有下列流程：原料气制备、原料气净化和压缩、氨的合成、氨的分离，故选C．点评：本题主要考查了合成氨工业，掌握合成氨工业的流程即可完成，难度不大．5.（2005•白山一模）下列工业生产所用主要原料（括号内物资）不合理的是（）A．合成NH3（焦碳、空气、水）B．炼铁（铁矿石、焦碳、石灰石、空气）C．生产乙烯（酒精、浓硫酸）D．水泥工业（石灰石、粘土）【答案】C【解析】根据合成NH3、炼铁、水泥工业的原料分析；工业上，乙烯是石油裂解的产物，主要是从石油炼制工厂和石油化工厂所生产的气体里分离出来，据此分析．解：A、合成NH3的反应物氮气是由空气分离得到的，氢气是由焦碳和水反应生成的，故A正确；B、炼铁是用焦碳作还原剂与氧气反应生成CO，用CO还原铁矿石，加石灰石是为了除去铁矿石中的硫、硅等杂质，故B正确；C、工业上，乙烯是石油裂解的产物，主要是从石油炼制工厂和石油化工厂所生产的气体里分离出来，实验室制备乙烯的原料是酒精、浓硫酸，故C错误；D、水泥工业是以石灰石、粘土为原料在高温条件下反应生成的，故D正确；故选C．点评：本题考查了几种工业生产的原料，注意工业生产与实验室制取，原理可能不同，题目难度不大．6.下列有关合成氨的叙述中，正确的是（）A．合成氨是天然固氮的一种方法B．合成塔是合成氨的关键设备C．采用“高温、高压、催化剂”的反应条件，可使N2和H2完全转化为NH3D．压强一定时，升高温度可以提高平衡混合物中氨的含量【答案】B【解析】A．合成氨是人工固氮的一种方法；B．工业合成氨在合成塔中进行；C．合成氨为可逆反应；D．合成氨为放热反应，从温度对平衡的影响考虑．解：A．合成氨是人工固氮的一种方法，自然固氮指雷电或根瘤菌固氮，故A错误；B．工业合成氨在合成塔中进行，故B正确；C．合成氨为可逆反应，故采用“高温、高压、催化剂”的反应条件，也不能使N2和H2完全转化为NH3，故C错误；D．合成氨为放热反应，升高温度，平衡向吸热方向移动，故减少氨的含量，故D错误；故选B．点评：本题考查了工业合成氨的反应原理，难度较小，要注意人工固氮和天然固氮的区别．7.工业上利用合成氨实现人工固氮．属于合成氨主要原料的是（）A．NO2B．空气C．Na2CO3D．KNO3【答案】B【解析】合成氨中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得．解：工业用氮气和氢气合成氨，合成氨中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得，故选B．点评：本题考查了氨的工业制法，较简单，注意空气是获得原料气氮气的廉价资源．8.下列有关物质用途的说法中正确的是（）A．工业上利用氨气制硝酸属于人工固氮B．在食品包装袋内放入生石灰可以防止食品因氧化而变质C．氢氧化铝、碳酸镁、小苏打等可用于治疗胃酸过多D．硅可用于制造光导纤维【答案】C【解析】A．根据氮的固定概念分析；B．生石灰的性质是易吸收水，可用于防潮；C．胃酸的主要成分为盐酸，可选择能和盐酸反应的物质；D．光导纤维的成分为二氧化硅，依此分析．解：A．把游离态氮转化为氮的化合物的过程较氮的固定，氨气为化合物，故A错误；B．生石灰的性质是易吸收水，可用于防潮，故B错误；C．胃酸的主要成分为盐酸，氢氧化铝、碳酸镁、小苏打等能和盐酸，中和胃酸，故C正确；D．光导纤维的成分为二氧化硅，故D错误．故选C．点评：本题考查了氮的固定和常见无机物的用途，较基础，性质决定用途，掌握性质是关键．9.下列生产工艺不能体现“绿色化学”思想的是（）A．海水提镁：用电解氯化镁产生的氯气制取盐酸B．工业制硫酸：提高尾气排放的烟囱高度C．工业制胆矾：使用稀硫酸、双氧水溶解铜D．火力发电：在燃煤中加入适量生石灰【答案】B【解析】根据“绿色化学”要求从根本上减少或杜绝污染，尽可能使原料的利用率提高进行解答．解：A．海水提镁：用电解氯化镁产生的氯气制取盐酸，既节约资源，又减少污染，符合“绿色化学”思想，故A正确；B．工业制硫酸：提高尾气排放的烟囱高度，既没有节约资源，也没有减少污染，不符合“绿色化学”思想，故B错误；C．工业制胆矾：使用稀硫酸、双氧水溶解铜，既提高了酸的利用率，又无污染，符合“绿色化学”思想，故C正确；D．火力发电：在燃煤中加入适量生石灰，既节约资源，又可以减少污染，符合“绿色化学”思想，故D正确；故选B．点评：本题考查绿色化学的含义，题目难度不大，只要抓住题干中所给出的“绿色化学”的要求，即可顺利作答．10.德国人弗里茨•哈伯（Fritz Haber）由于发明了合成氨的方法而获得1918年诺贝尔化学奖，他的发明大大提高了农作物的产量同时也提高了硝酸、炸药的产量．下列说法中正确的是（）A．N2和H2在点燃或光照条件下可合成氨B．氨水显酸性C．氨气遇到浓盐酸会发生反应产生白烟D．由氨制取硝酸过程中，氮元素被还原【答案】C【解析】A．根据工业合成氨的条件；B．氨水中的一水合氨发生电离：NH3•H2O⇌NH4++OH﹣；C．氨气与氯化氢反应生成氯化铵，反应产生白烟；D．由氨制取硝酸过程：①4NH3+5O2=4NO+6H2O，②2NO+O2=2NO2，③3NO2+H2O=2HNO3+NO，氮元素的化合价在升高．解：A．工业合成氨的条件：N2和H2在高温、高压、催化剂的条件下合成氨，在点燃或光照条件下不可合成氨，故A错误；B．氨水中的一水合氨发生电离：NH3•H2O⇌NH4++OH﹣，溶液呈碱性，故B错误；C．氨气遇到浓盐酸挥发出氯化氢发生反应生成氯化铵，产生白烟，故C正确；D．由氨制取硝酸过程：①4NH3+5O2=4NO+6H2O，②2NO+O2=2NO2，③3NO2+H2O=2HNO3+NO，氮元素的化合价在升高，被氧化，故D错误；故选C．点评：本题主要考查了物质的性质、反应的条件、物质的制备原理，难度不大，注意知识的积累．。
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中学化学竞赛试题资源库——合成氨、硝酸工业A组1．工业上用氢气合成氨，氢气的主要来源是A 水和燃料B 电解水C 锌与稀硫酸反应D 液化空气2．工业上合成氨，为了兼顾反应速率、化学平衡和设备条件等因素，我国目前一般采用的压强和温度A 常温常压B 1000℃，1MPaC 100℃，0.1MPaD 500℃，20～50MPa3．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NH3的合成速率②适当提高H2或NH3的转化率③提高NH3的产率④催化剂在500℃左右活性最大A ①B ①④C ②③D ①②③④4．合成氨工业常用的N2和H2在进入合成塔前，必须除去所含各种杂质，是为了A 提高N2、H2浓度B 减少副反应C 防止催化剂中毒D 有利于平衡向右移动5．从N2＋3H22NH3（正反应放热）的反应看，为了提高氨的平衡浓度，可选用的条件有A 升温、加压B 降温、加压C 升温、降压D 降温、降压6．合成氨时使用催化剂的作用是A 提高N2、H2的浓度B 提高NH3平衡浓度C 缩短达到化学平衡的时间D 提高合成氨的单位时间产量7．下面是合成氨的简要流程示意图：沿X路线回去的物质是A N2和H2B 催化剂C N2D H28．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是A 可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气B 加压有利于氨的合成C 加催化剂有利于氨的氧化D 500℃左右比室温更有利于合成氨的反应9．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，都对化学平衡状态无影响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，而压强无此作用10．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，其中NH3只占15％，所以生产氨的工厂的效率很低B 由于氨易液化，N2、H2是循环使用，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℃左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动D 合成氨厂采用的压强是20～50MPa，因为该压强下铁触媒的活性最大11．用焦炭、水、空气为原料制氨的化学方程式如下：参加反应的焦炭与氨气的物质的量之比是A 3︰4B 3︰2C 2︰3D 1︰212．NO2溶于水制硝酸的反应为3NO2（g）＋H2O（l）2HNO3＋NO（g）（正反应放热），为了提高硝酸的产率，硝酸厂实际生产中均采用的措施是A 升温B 加压C 通入过量O2D 降温13．将一定量的氨完全氧化而转化为HNO3，且使之全部溶解在反应生成的水中，则此硝酸溶液中溶质的质量分数为A 75.8％B 76.8％C 77.8％D 78.8％14．将一定量的NH3完全氧化成硝酸并全部溶解在反应生成的水中，所得这种硝酸的质量百分比浓度为。
（精确到0.1%）。
15．某化肥厂用NH3制硝酸，再进一步制NH4NO3。
已知由NH3制HNO3时产率为88%，由NH3与HNO3反应制NH4NO3时产率为98%，用100t NH3制硝酸铵时，用于制HNO3的氨为t，可制出NH4NO3t。
16．在合成塔反应中，入口气体体积比为N2︰H2︰NH3＝6︰18︰1，出口气体体积比为N2︰H2︰NH3＝9︰27︰8。
则H2的转化率为。
17．已知N2＋3H22NH3（正反应放热），请回答：（1）从影响速率的因素分析，要有利于NH3生成，理论上应采取的措施是_________，从影响平衡的因素分析，要有利于NH3生成，理论上应采取的措施是___________，而实际生产中采取的措施是。
（2）在实际生产的合成氨过程中，要分离出氨气，目的是。
18．利用天然气合成氨的工艺流程示意如下：依据上述流程，完成下列填空：（1）天然气脱硫时的化学方程式是（2）n mol CH4经一次转化后产生CO 0.9n mol、产生H2mol（用含n的代数式表示）（3）K2CO3（aq）和CO2反应在加压下进行，加压的理论依据是（多选扣分）（a）相似相溶原理（b）勒沙特列原理（c）酸碱中和原理（4）由KHCO3分解得到的CO2可以用于（写出CO2的一种重要用途）。
（5）整个流程有三处循环，一是Fe(OH)3循环，二是K2CO3（aq）循环，请在上述流程图中标出第三处循环（循环方向、循环物质）。
19．某工厂以天然气、水蒸气和空气为原料加能源合成氨的流程如下：上述流程中外热式一级烃转化器：系指以CH4为燃料在烃气转化器外面加热使之维持800℃高温的工业装置。
内热式二级烃气转化器：系指以H2在装置内燃烧为能量维护一级烃气转化器所生成的CO与H2O（气）反应生成CO2和H2所需1000℃高温的装置。
在编号为i～v的反应器中发生如下反应：A CH4＋2O2＝CO2＋2H2OB CH4＋H2O（g）＝CO＋3H2C 2CH4＋3H2O（g）＝CO＋CO2＋7H2D K2CO3＋CO2＋H2O＝2KHCO3E CO＋H2O（g）CO2＋H2＋热F 2H2＋O2＝2H2O（1）填写下列空白：甲：反应A发生在编号为的反应器中，它的作用是。
乙：反应F发生在编号为的反应器中，它的作用是。
丙：属于制备合成氨原料气的反应有（填编号），反应D的作用是。
（2）为什么转化反应要分两步——第一步在400℃时进行，第二步在200℃时进行?20．今有某学生设计的用氨催化氧化法制取少量HNO3溶液的实验装置，如下图所示。
请回答下列问题：（1）实验室制备NH3，下列方法中适宜选用的是_______（填序号）①固态氯化铵与熟石灰混合加热②固态氯化铵加热分解③生石灰中滴加浓氨水④氯化铵溶液与氢氧化钠溶液共热（2）装置B中发生反应的化学方程式为__________________________；在实验过程中，加热Pt丝红热后，移去酒精灯，发现Pt丝还继续保持红热，由此可判断该反应是________________。
（3）装置C的作用是____________________；装置C中的现象是_______________；为确保D中尽可能多生成HNO3，所通入O2和NH3的体积比应大于__________。
（4）氨在高温下催化氧化时还常有副反应发生：4NH3＋3O22N2＋6H2O。
若忽略装置中残留的气体体积，测得D中有1．0mol／L的HNO3溶液150mL，气球中收集的混合气体体积为1400mL(标准状况)，其中NO2、O2与N2的体积比为2：2：1，则氧化成NO 的氨占被氧化的氨的体积分数为__________________。
21．Ⅰ．合成氨工业对化学的国防工业具有重要意义。
写出氨的两种重要用途。
Ⅱ．实验室制备氨气，下列方法中适宜选用的是。
①固态氯化铵加热分解②固体氢氧化钠中滴加浓氨水③氯化铵溶液与氢氧化钠溶液共热④固态氯化铵与氢氧化钙混合加热III．为了在实验室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，关闭弹簧夹a、b、c、d、e。
在A中加入锌粒，向长颈漏斗注入一定量稀硫酸。
打开弹簧夹c、d、e，则A中有氢气发生。
在F出口处收集氢气并检验其纯度。
②关闭弹簧夹c，取下截去底部的细口瓶C，打开弹簧夹a，将氢气经导管B验纯后点燃，然后立即罩上无底细口瓶C，塞紧瓶塞，如图所示。
氢气继续在瓶内燃烧，几分钟后火焰熄灭。
③用酒精灯加热反应管E，继续通氢气，待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时，打开弹簧夹b，无底细口瓶C内气体经D进入反应管E，片刻后F中的溶液变红。
回答下列问题：（1）检验氢气纯度的目的是。
（2）C瓶内水位下降到液面保持不变时，A装置内发生的现象是，防止了实验装置中压强过大。
此时再打开弹簧夹b的原因是，C瓶内气体的成份是。
（3）在步骤③中，先加热铁触媒的原因是。
反应管E中发生反应的化学方程式是。
22．某合成氨厂，日生产能力为30吨，现以NH3为原料生产NH4NO3，若硝酸车间的原料转化率为92％，氨被吸收为NH4NO3的吸收率为98％，则硝酸车间日生产能力应为多少吨才合理?23．氨氧化法可制得50%的HNO3，加脱水剂可进一步制得90%的HNO3。
某工厂同时生产50%的HNO3与90%的HNO3，两种产品的质量比为m1/m2＝x（其中m1为50% HNO3的质量，m2为90%HNO3的质量）。
若以17t液氨为原料生产：（1）导出理论上所需水量y（L）与质量x的数学表达式（假定NH3的转化率为100%）。
（2）根据导出的数学关系式求出只生产50% HNO3的所需的水量与只生产90% HNO3的所需的水量。
（3）质量比为多少时，进出的水量保持平衡？此时两种产品的总质量为多少？24．合成氨工业用氢和氮在催化剂作用下直接合成，下表表示在一定温度和压强作用下达到动态平衡时氨的含量。
达到平衡时混合气中氨的含量（体积百分比）（氮气和氢气的体积比是1︰3）右图是一透热性能很好的坚固容器，活塞C可左右移动。
其总体积为44.8L，现将400℃、300大气压的氢气33.6L和400℃、300大气压的氮气11.2 L充入容器中，当两者反应达到动态平衡时，若保持混合气体的压强仍为400℃和300大气压，求：（1）容器是向外界放热，还是吸热？（2）试计算充入容器中氮气质量是多少克？（3）活塞C要向左倒移动的距离与容器全长之比是多大？25．合成氨原料可以由天然气制取其主要反应为：CH4（g）＋H2O（g）→CO（g）＋3H2（g）（1）1m3（标准状况）CH4按上式完全反应，产生H2mol。
（2）CH4和O2的反应为：2CH4（s）＋O2（s）→2CO（g）＋4H2（s）。
设CH4同时和H2O（g）及O2（g）反应，1m3（标准状况）CH4按上述两式完全反应，产物气体的体积（标准状况）为。
（3）CH4和H2O（g）及富氧空气（O2含量较高，不同富氧空气氧气含量不同）混合反应，产物气体组成如下表：气体CO H2N2 O2体积/L 25 60 15 2.5计算该富氧空气中O2和N2的体积比V(O2)／V(N2)。
（4）若CH4和H2O（g）及富氧空气混合反应的产物中，V(H2)／V(N2)＝3︰1（合成氨反应的最佳比）。
则反应中的H2O（g）和富氧空气的体积比为何值？26．工业中通过如下系列反应以天然气为原料生产氨气；CH4＋H2O→CO＋3H2（a）2CH4＋O2→2CO＋4H2（b）CO＋H2O→CO＋H2（c）N2＋3H2→2NH3（d）假定（i）只发生上述化学反应，以及对二氧化碳的化学吸收，（ii）天然气只含有甲烷，（iii）空气含有0.80摩尔分数的氮气和0.20摩尔分数的氧气，（iv）甲烷在过程（a）和（b）中的转化率是利用调节通入反应（b）中的氧气量来控制的，即通入适量的空气使氮气和氢气的摩尔比刚好保持在1︰3；同时还考虑反应的总效率，即S．T．P．时1200 m3的天然气要生成1.00 t氨气。