2017高考化学一轮复习 工业合成氨考点精练
2017版高考化学一轮总复习 2015年高考分类题库 考点16 氮元素单质及其重要化合物
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考点16 氮元素单质及其重要化合物一、选择题1。
(2015·北京高考·8)下列关于自然界中氮循环(如图）的说法不正确的是（)A。
氮元素均被氧化B。
工业合成氨属于人工固氮C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化D。
碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环【解题指南】解答本题时应注意以下两点：（1)元素被氧化，元素的化合价升高;（2）氮的固定是将游离态氮转化为化合态氮。
【解析】选A。
N2→NH3中氮元素被还原，A错误;工业合成氨是氮气转化为氨气,属于人工固氮，B正确；通过生物体,铵盐(含氮无机物)与蛋白质(含氮有机物)可相互转化，C正确；生物体合成蛋白质的过程有C、H、O的参与,D正确。
2.(2015·北京高考·12)在通风橱中进行下列实验：步骤现象Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色Fe表面产生少量红棕色气泡后,迅速停止Fe、Cu接触后,其表面均产生红棕色气泡下列说法不正确的是（）A.Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式：2NO+O22NO2B.Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应C。
对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3D。
针对Ⅲ中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1）浓硝酸可使铁钝化。
（2)稀硝酸与铁反应生成NO,NO2呈红棕色。
【解析】选C.步骤Ⅰ是铁与稀硝酸反应生成无色气体NO，NO被空气中的氧气氧化生成红棕色的NO2气体，故A正确;步骤Ⅱ的现象是因为铁发生了钝化,Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应，故B正确；步骤Ⅱ反应停止是因为发生了钝化，不能用来比较稀硝酸和浓硝酸的氧化性强弱，物质氧化性强弱只能通过比较物质得电子能力强弱来分析,故C错误;步骤Ⅲ中Fe、Cu都能与硝酸反应，二者接触,根据构成原电池条件,要想验证铁是否为负极、发生氧化反应，可以连接电流计,故D正确.3。
高中化学复习知识点：合成氨条件的选择
4．A
【解析】
【分析】
【详解】
A.联合制碱法制纯碱的原理为在饱和食盐水中通入氨气，再通二氧化碳来制备碳酸氢钠，碳酸氢钠分解生成纯碱，则设备为吸氨塔、碳酸塔，原料为食盐、二氧化碳、氨，反应条件为30℃-35℃的氨化饱和食盐水吸收CO2，故A正确；
B.接触法制硫酸的原理为硫铁矿在沸腾炉中被氧化为二氧化硫，二氧化硫在接触室中被氧化为三氧化硫，三氧化硫进入吸收塔被吸收，则设备为沸腾炉、接触室、吸收塔，原料为硫铁矿和空气，反应条件为V2O5做催化剂、400-500℃，故B错误；
3．反应2SO2+ O2 2SO3是工业生产硫酸的关键步骤，下列说法不正确的
A．实际生产中，此反应在接触室进行
B．过量空气能提高SO2的转化率
C．使用催化剂能提高该反应的反应速率
D．2molSO2与1molO2混合一定能生成2molSO3
4．下列化学工业有关设备、原料、反应条件配套的是
A．联合制碱法制纯碱：吸氨塔、碳酸塔，食盐、二氧化碳、氨，30℃-35℃的氨化饱和食盐水吸收CO2
故选A。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．合成氨的反应为可逆反应，则3体积H2和足量N2反应，氢气不能完全转化，生成氨气一定小于2体积，故A错误；
B．采用氮氢循环操作，可以提高N2和H2的利用率，故B正确；
C．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则室温比500℃左右更有利于向合成氨的方向进行，故C错误；
【解析】
【分析】
(1)合成氨为气体体积缩小的放热反应，需要在高温、高压、催化剂条件下进行；
C．钠比氯化钠价格高，不经济，海水晒盐获得NaCl，故C错误；
D．电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氯气和氢气，2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑+ Cl2↑，故D正确；
2017年高考化学一轮复习精品资料 专题10.5 化工流程型实验题(押题专练) 含解析
1．三氧化二镍主要用作陶瓷、玻璃、搪瓷等的着色颜料，也经常用于制造镍电池。
现欲利用以下工艺流程回收某废旧含镍催化剂（主要成分为NiO，另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)以生产Ni2O3(部分条件未给出)。
(1）NiOOH中,Ni元素的化合价为________价。
(2）“浸出渣"含有三种主要成分:CaSO4·2H2O、Ni(OH）2、物质a，其中“物质a”为_____________________________。
（3)工艺流程中“副产品”的化学式为________，酸浸过滤所得的滤液中通入H2S发生的氧化还原反应的离子方程式为__________________________________________________________ ______________。
(4)已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：氢氧化物Fe（OH)3Fe(OH)2Ni（OH）2开始沉淀的pH1。
5 6.57.7沉淀完全的pH3.79。
79.2操作B是为了除去滤液中的铁元素，某同学设计了如下实验方案：向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液，调节溶液pH为3。
7～7。
7，静置，过滤。
请对该实验方案进行评价:_______________________________________________________ __________________________________________________________ _________________(若原方案正确，请说明理由；若原方案错误,请说明如何改正).【答案】(1）＋3 （2）BaSO4（3）CuSO4·5H2O 2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋2H＋＋S↓（4)方案错误。
在调节pH前,应先在滤液中加入H2O2,使溶液中的Fe2＋氧化为Fe3＋【解析】氧化还原反应.(4）由于操作A所得的滤液中铁元素以Fe2＋的形式存在，故在调节pH前，应先在滤液中加入H2O2，使溶液中的Fe2＋氧化为Fe3＋。
高考化学一轮复习 《化学工业》精练
冠夺市安全阳光实验学校2011高考化学一轮复习精练习题精练1.下列有关合成氨工业的叙述，可用勒夏特列原理来解释的是（）A.使用催化剂，使氮气和氢气的混合气体有利于合成氨B.高压比常压条件更有利于合成氨的反应C.500 ℃左右比室温更有利于合成氨的反应D.合成氨时采用循环操作，可提高原料的利用率解析：使用催化剂能同等程度地加快v(正）、v（逆），而平衡不发生移动，A 项不合题意；合成氨的反应是气体体积缩小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，B项符合题意；合成氨的反应是吸热反应，则低温才有利于平衡正向移动，实际生产中一般采用提高温度（500 ℃），是为了加快反应速率，且500 ℃时催化剂活性最大，故C项不符合题意；合成氨采用循环操作，并没有涉及化学平衡的移动，故D项也不符合题意。
答案：B2.“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副作用。
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中氮氧化物污染NO2+NO+2NaOH====2NaNO2+H2OC.制CuSO4:Cu+2H2SO4(浓)△CuSO4+SO2↑+2H2OD.制CuSO4:2Cu+O2△2CuO CuO+H2SO4(稀)====CuSO4+H2O解析：A、B、D的反应产物对环境无污染，符合绿色化学概念的要求。
而C项中Cu 与浓H2SO4反应的产物之一SO2是主要的大气污染物之一，对环境有副作用，不符合绿色化学的概念。
答案：C3.合成氨所用的H2可由煤与水反应制得，其中有一步反应为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g);ΔH＜0。
欲提高CO转化率，可采用的方法有：①降低温度②增加压强③使用催化剂④增大CO的浓度⑤增大水蒸气的浓度其中正确的组合是( )A.①②③④⑤B.①⑤C.①④⑤D.⑤解析：选择化工生产的适宜条件，就是要根据化工生产的反应特点，选择既能提高化学反应速率，又能提高反应物平衡转化率的合适的外部条件，提高单位时间内的产量。
2017年高考化学一轮复习 微考点 第57练 全面破解平衡常数 苏教版
全面破解平衡常数一、单项选择题 1．某温度时，N 2＋3H 22NH 3的平衡常数K ＝a ，则此温度下，NH 332H 2＋12N 2的平衡常数为( ) A.1aB.aC.12a D.1a22．(2015·淮安高三二模)在3个2 L 的密闭容器中，在相同的温度下，使用相同的催化剂分别进行反应：N 2＋3H 22NH 3。
按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时有关数据如下：A ．容器乙中反应从开始到达平衡的反应速率为v (H 2)＝0.3 mol·L －1·min －1B ．在该温度下甲容器中反应的平衡常数K ＝(2－2c 1)2c 1·(3c 1－1.5)3C ．2c 1＜1.5D ．2ρ1＝ρ23．(2015·株洲二中第11次月考)T ℃时，在一固定容积的密闭容器中发生反应：A(g)＋B(g)X(s) ΔH <0，按照不同配比充入A 、B ，达到平衡时容器中A 、B 浓度变化如图中曲线(实线)所示，则判断正确的是( )A．T℃时，该反应的平衡常数值为4B．c点没有达到平衡，此时反应向逆向进行C．若c点为平衡点，则此时容器内的温度高于T℃D．T℃时，在d点加入一定量X可达到c点4．(2015·太原五中5月模拟)在100 ℃时，将N2O4、NO2分别充入两个各为1 L的密闭容器中，反应过程中浓度变化如下[2NO2(g) N2O4(g) ΔH＜0]：A．平衡时，Ⅰ、Ⅱ中反应物的转化率α(N2O4)＜α(NO2)B．平衡时，Ⅰ、Ⅱ中上述正反应的平衡常数K(Ⅰ)＝2K(Ⅱ)C．平衡后，升高相同温度，以N2O4表示的反应速率v(Ⅰ)＜v(Ⅱ)D．平衡后，升高温度，Ⅰ、Ⅱ中气体颜色都将变深5．(2015·无锡第三次诊断)工业上用DME法以H2和CO为原料生产甲醚(CH3OCH3)。
其原理是在同一容器中发生如下两个连续反应：①2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)当达到平衡时实验数据如表，下列分析正确的是( )B．290 ℃时反应②平衡常数值达到最大C．平衡时，反应①与②中CH3OH的消耗速率一定相等D．增大压强能增大CH3OCH3产率二、不定项选择题6．(2015·常州二模)已知反应①：CO(g)＋CuO(s)CO 2(g)＋Cu(s)和反应②：H 2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H 2O(g)在相同的温度下的平衡常数分别为K 1和K 2，该温度下反应③：CO(g)＋H 2O(g)CO 2(g)＋H 2(g)的平衡常数为K 。
高三一轮复习 氨和铵盐
吸收装置的是（ ABC ）
AB C
2.氨的化学性质
(1)与水的反应
NH3＋H2
3·H2
水，氨水中含有的粒子有：
＋
4
＋
OH－
，
氨气溶
于
水
得
氨
NH3·H2O、NH3、H2O、 NH4+、OH－、H＋
(2)氨气与酸反应
HCl＋NH3===NH4Cl
有白烟生成
NH3＋HNO3===NH4NO3
基础再现·深度思考
第3讲
5．按要求写出下列反应的离子方程式：
(1)在 NH4Cl 溶液中加入 NaOH 溶液，并加热。
本
(2)在 NH4Cl 溶液中滴加 NaOH 溶液。
课 栏
(3)在浓 NH4Cl 溶液中加浓 NaOH。
目 开
(4)NH4Cl 溶液呈酸性的原因。
关
(5)在饱和 NH4Cl 溶液中滴加 Na[Al(OH)4]，产生刺激性气味
C．CaCO3 与稀硫酸
D．NH4HCO3 与稀盐酸
这种方法产生喷泉的原理是_________________________。
规律方法·解题指导
第3讲
②在图乙锥形瓶外放一水槽，瓶中加入酒精，水槽中加入水后，
再加入足量的下列物质，结果也产生喷泉。水槽中加入的物质
可以是
()
本 A．浓硫酸 B．食盐 C．硝酸钾 D．硫酸铜
不扩散)。
本 ④若用 E 组合做喷泉实验时，则标准状况下，做完实验后烧瓶
课 中溶质的物质的量浓度是________mol·L－1。
栏
目 (2)某学生积极思考产生喷泉的其他办法，并设计了如图乙所示
高考化学一轮复习 氮的固定考点精练
氮的固定一．选择题（共20小题）1．下列关于自然界中氮循环（如图）的说法不正确的是（）A．氮元素均被氧化B．工业合成氨属于人工固氮C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化D．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环2．属于人工固氮作用的是（）A． N2与H2在一定条件下反应生成NH3B．硝酸工厂用NH3氧化制NOC．雷雨时空气中的N2转化为NOD．由NH3制碳酸氢铵和硫酸铵3．下列反应属于氮的固定的是（）A．空气在雷电作用下所产生NO B． NO和O2生成NO2C．将氨转化为铵盐作为氮肥 D． NH4Cl与Ca（OH）2反应生成NH34．不属于氮的固定的变化是（）A．氨催化氧化制硝酸 B．由氮气和氢气合成氨气C．镁条在氮气中燃烧 D．豆科植物的根瘤固氮5．下列化学反应中属于氮的固定的是（）A． N2+O22NOB． O2+2NO=2NO2C． H2O+3NO2═NO+2HNO3D． 4NH3+5O24NO+6H2O6．下列反应中，起固氮作用的是（）A． NH3经催化氧化生成NOB． NO与O2反应生成NO2C． N2与H2在一定条件下反应生成NH3D．由NH3制碳酸氢铵和硫酸铵7．下列说法中不正确的是（）A．氨气极易溶于水，所以它是农业上常用的氮肥B．工业上用H2和N2合成氨与自然界中放电时O2和N2反应都属于氮的固定 C．大型中央空调的致冷剂可用液氨D．冷的浓硫酸和浓硝酸都可以用铝、铁的容器盛装8．属于氮的固定的是（）A．植物从土壤中吸收含氮养料B．豆科植物把含氮化合物转变为蛋白质C．将空气中的氮气转化为含氮化合物D． NH3经催化氧化生成NO9．下列过程属于人工固氮的是（）A．合成氨B．闪电时N2转化为NOC．分离液态空气制氮气D．豆科作物根瘤菌将N2转化为NH310．下列变化属于氮的固定的是（）A．工业合成氨 B．用氨气生产硝酸C．用NH3和CO2合成尿素CO（NH2）2 D． NH4NO3受热分解后生成N211．下列反应属于氮的固定的是（）A． NH4Cl与Ca（OH）2反应生成NH3 B．空气在雷电作用下所产生NO C． NO和O2生成NO2 D．铜与浓硝酸反应产生NO212．下列过程属于固氮的是（）A．分离液态空气制氮气 B．闪电时氮气转化为一氧化氮C．氨气和硫酸反应制化肥 D．氨气催化氧化制硝酸13．下列化学方程式（含相关条件）与实际化工生产功能相符合的是（） A．工业上最重要的“人工固氮”反应：N2+3H22NH3B．工业法合成盐酸：H2+Cl22HClC．工业上获取NaCl：2Na+Cl22NaClD．氯碱工业：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑14．下列变化中不属于氮的固定的是（）A．豆科植物的根瘤菌把氮气变为NH3B．闪电时，空气中的O2和N2化合成NOC．工业上将NH3与CO2在高温高压下制成[CO（NH2）2] D．工业上用N2和H2合成NH315．下列过程属于人工固氮的是（）A．分离液态空气制氮气B．闪电时N2转化为NOC．工业合成氨D．豆科作物根瘤菌将N2转化为含氮化合物16．如图中能实现人工固氮的是（）A．闪电 B．根瘤C．合成氨车间 D．电解饱和食盐水车间17．下列化学反应属于“氮的固定”的是（） A．氯化铵加热分解产生NH3B．硝酸工厂用NH3氧化制NOC． N2与H2合成NH3D．由NH3和硫酸反应制取硫酸铵18．下列变化不属于氮的固定的是（）A． N2→NH3 B． NH3→NH4Cl C． N2→NO D．NO→N O219．下列过程中属于人工固氮的是（）A．闪电时，氮气转化为NO B．氨氧化法制硝酸C．用NH3和CO2合成尿素 D．合成氨20．下列过程属于人工固氮的是（）A．分离液态空气制氮气B．闪电将空气中的N2转化成NOC．工业上合成氮D．豆科植物将空气中的N2转化为化合态氮二．填空题（共4小题）21．（1）人类可以主动参与氮循环，合成氨工业就是参与的手段之一．以天然气为原料合成氨是新的生产氮肥的方法，它具有污染小、成本低等诸多优点．其过程大体如图1所示：①请写出用天然气制备氢气的化学方程式：．②写出合成尿素反应的化学方程式：．③写出O2与NH3反应生成NH4NO3和H2O的化学方程式：．④每生产1mol NH4NO3最少需要NH3mol，而要生产这些NH3又最少需要CH4mol．科学家已获得极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体（如图2）．已知断裂1molN﹣N键吸收193kJ热量，断裂1molN≡N键吸收941kJ热量，则1molN4气体转化为N2时要释放kJ 能量．22．氮的固定主要有三大途径，它们是、、；氮肥主要有、硝态氮肥和，目前氮肥中使用量最多的一种肥料是；含三要素中的两种或两种以上的化学肥料称复合肥料．23．如图是有关氮的循环示意图．（1）过程①中通过的作用将空气中的氮气固定下来．请写出②中合成氨反应的化学方程式：．（3）请写出③中固氮反应的方程式：．（4）过程④中的亚硝酸盐有毒，工业上若直接排放将造成对环境的污染．已知NaNO2遇到还原性较强的NH4+等被还原为N2．在废液中加入下列物质不能使NaNO2无害化排放的是．a．H202 b．NH4Cl c．KN03．24．科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法．曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3．进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见表（光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间3h）：T/K 303 313 323 353NH3生成量/（10﹣6mol） 4.8 5.9 6.0 2.0相应的热化学方程式如下：N2（g）+3H2O（1）═2NH3（g）+O2（g）△H1=+765.2kJ•mol﹣1回答下列问题：（1）请在答题卡的坐标图中，画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注．与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢．请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：．（3）工业合成氨的反应为N2（g）+3H2（g）2NH3（g）．设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60mol N2（g）和1.60molH2（g），反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数（NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为．计算①该条件下N2的平衡转化率；②该条件下反应2NH3（g）N2（g）+3H2（g）的平衡常数．三．解答题（共6小题）25．有一句农谚“雷雨发庄稼”，雷雨可以产生肥料．其化学原理是（用化学方程式表示）；．26．氮气是制备含氮化合物的一种重要物质，而氮的化合物用途广泛．（1）下面是利用氮气的一种途径①步骤I中主要利用N2与液态空气中其它成分的（填性质）不同．②步骤II在自然界大气中发生反应的化学方程式为．③最新研究发现在碱性溶液中通过电解反应2N2+6H2O4NH3+3O2实现氮的固定，阴极上发生的电极反应式为．氨气可以用于侯氏制碱法，其流程如图所示：①循环Ⅰ、Ⅱ中循环利用的物质X是，Y是．（填化学式）②向沉淀池中通入气体时，需要先通入NH3，再通入CO2，其原因是．（3）尿素【CO（NH2）2】是氮的一种重要化合物，可用于除去酸性工业废水中的NO2﹣，生成的产物无污染，反应的离子方程式为；该反应生成6.72L（已折算为标准状况）混合气体时，消耗尿素的质量为．27．大气固氮和合成氮是周氮的重要形式．下表是大气固氮和合成氨的部分K值：N2+O2═2NO N2+3H2═2NH3温度25℃ 2000℃ 25℃ 400℃平衡常数K 3.84×10﹣310.1 5×108 200（1）大气固氮是（“吸热”、“放热”）反应；人工固氮对农业意义十分重大，根据表中数据，可推知合成氨最重要的研究方向是．工业合成氨原料气的制备主要方法如下：（1）以空气为原料制备N2，其方法是．以焦炭和水为原料制备H2，反应原理为、．H2中混有的CO可用醋酸亚铜氨溶液吸收，以防止合成氨时催化剂中毒：CO（g）+Cu（NH3）2Ac（aq）═Cu（NH3）2AC•CO（aq）+Q（Q＞0）；要从除杂后的溶液中“再生”出醋酸亚铜氨，可（“升”“降”）温、（“增”“降”）压．（3）液氨和水类似，也能自离解（电离）：NH3+NH3═NH4++NH2﹣．①液氨的离子积可以表示为．②25℃时，液氨的离子积K=1.0×10﹣30．若将NaNH2固体加入液氨中，则所得溶液中不存在的关系式是（设温度保持不变）（选填编号）a．c（Na+）=c（NH2﹣） b．c（NH4+）•c（NH2﹣）=1.0×10﹣30 c．c（NH2﹣）＞c（NH4+）（4）若在液氨中NaNH2和NH4Cl都能完全电离，则用标准NaNH2液氨溶液滴定未知浓度NH4Cl液氨溶液时，反应的离子方程式为．28．人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程．Ⅰ．最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）实验氮的固定一电解法合成氨，大大提高了氮气和氢气的转化率．总反应式为：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）则在电解法合成氨的过程中，应将H2不断地通入极（填“阴”或“阳”）；向另一电极通入N2，该电极的反应式为．Ⅱ．据报道，在一定条件下，N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，主要产物为NH3，相应的反应方程式为：2N2（g）+6H2O（g）═4NH3（g）+3O2（g），△H=Q．（1）上述反应的平衡常数表达式为．取五份等体积N2和H2O的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入体积相同的恒玉密闭容器中，在温度不相同的情况下发生反应，反应相同时间后，测得氮气的体积分数φ（N2）与反应温度T的关系曲线如图（1）所示，则上述反应的Q 0（填“＞”、“＜”或“=”）．（3）若上述反应在有催化剂的情况下发生，则如图所示的a、b、c、d四条曲线中，能表示反应体系能量变化的是（选填字母代号），图中△H的绝对值为1530kJ•mol﹣1．Ⅲ．目前工业合成氨的原理是：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=﹣93.0kJ•mol﹣1．回答下列问题：（1）结合Ⅱ中的数据，则：2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）的△H=．在一定温度下，将1mol N2和3mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8mol．①达平衡时，H2的转化率α1= ．②在相同条件下，若起始时只将NH3置于该容器中，达到平衡状态时NH3的转化率为α2，当α1+α2=1时，则起始时NH3的物质的量n（NH3）mol．29．科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究．（1）最新“人工固氮”的研究报道：常温常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应：2N2（g）+6H2O（l）⇌4NH3（g）+3O2（g）+Q已知该反应的平衡常数K与温度的关系如图1，则此反应的 Q 0 （填“＞”“＜”或“=”）．常温下，如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时，（选填编号）．A．容器中气体的平均分子量不随时间而变化 B． v（N2）/v（O2）=2：3C．容器中气体的密度不随时间而变化 D．通入稀有气体能提高反应的速率（3）将反应生成的混合气体通入水中即可得氨水．用水稀释0.1mol•L﹣1氨水，溶液中随着水量的增加而增大的是（填字母标号）．A．c（H+）×c（NH3•H2O）/c（OH﹣）B．c（NH4+）×c（OH﹣）/c（NH3•H2O）C．c（H+）•c（OH﹣）D．（4）常温下，在恒压密闭容器中上述反应达到平衡后，在其他条件不变时，通入2mol N2，请在图2中画出正（v正）、逆（v逆）反应速率随时间t变化的示意图．30．I．氮是动植物生长不可缺少的元素，含氮化合物是重要的化工原料，研究CO、NO X等大气污染气体的处理具有重要意义．（1）下列过程没有起到氮的固定作用的是（填选项）．A．N2与O2反应生成NO B．NH3经催化氧化生成NOC．N2和H2在一定条件下合成氨D．豆科植物的根瘤菌将空气中氮气转化为含氮化合物实验室里可以选择下列实验装置中的（填选项）制取氨气．写出实验室制取氨气的化学方程式，检验氨气是否收集满的方法除用湿润的红色石蕊试纸以外还可以用．II．某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性，设计了如下的实验装置．（1）实验中用装置E制备Cl2，该反应的化学方程式为：；若有6mol的HCl参加反应，则转移的电子的物质的量为．①反应开始一段时间后，观察到B、D两个试管中的晶红溶液出现的现象分别是：B ，D ．②停止通气后，再将B、D两个试管分别加热，两个试管中的现象分别是：B ，D ．（3）另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性，二者混合后的漂白性肯定会更强．他们将制得的SO2和Cl2接l：1同时通入到品红溶液中，结果发现褪色效果并不像想象的那样．请结合离子方程式说明产生该现象的原因：．28：氮的固定参考答案一．选择题（共20小题）1．A 2．A 3．A 4．A 5．A 6．C 7．A 8．C 9．A 10．A 11．B 12．B 13．AD 14．C 15．C 16．C 17．C 18．BD 19．D 20．C二．填空题（共4小题）21．CH4+2H2O CO2+4H2CO2+2NH3CO（NH2）2+H2O2NH3+2O2NH4NO3+H2O20.75724 22．生物固氮大气固氮工业固氮铵态氮肥有机氮肥尿素氮、磷、钾23．豆科作物的根瘤菌N2+3H22NH3；N2+O22NOa、c 24．适当增大压强、研究新催化剂三．解答题（共6小题）25．N2+O22NO2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO 26．沸点N2+O22NON2+6e-+6H2O=2 NH3+6OH-CO2NaCl先通入溶解度大的NH3，使溶液呈碱性，增强CO2的溶解度2H++CO（NH2）2+2NO2-=CO2↑+2N2↑+3H2O6 g 27．吸热寻找常温下能发生反应的催化剂将空气加压使其液化，然后蒸发（蒸馏），分离出氮气和氧气C（s）+H2O（g）⇌CO+H2CO+H2O（g）⇌CO2+H2O升降K=c（NH4+）•c （NH2-）aNH4++NH2-→2NH328．阳N2+6H++6e-=2NH3＞d-570kJ•mol-160%2 29．＜ABCD 30．B丙2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近集气瓶，有白烟产生，证明氨气收满MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O3mol品红溶液褪色品红溶液褪色由无色变为红色无明显现象SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-生成物都无漂白性。
2017年高考化学一轮复习精品资料 专题10.5 化工流程型实验题(教学案) 含解析
化工流程型实验题通常以元素化合物知识为依托，以反应原理、实验操作为考查重点。
重视实验技术在工业生产中的应用，意在引导考生关注化学的真实性和应用性,体现了能力立意和化学知识的应用,是今后高考命题的方向和热点,综合性强，但难度不大，能够很好地考查学生分析、解决问题的能力，培养实验技能.一、常见的化工术语关键词释义研磨、雾化将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分灼烧(煅烧)使固体在高温下充分分解、氧化或改变结构等。
如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿浸取向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解,包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等浸出率溶解的物质占原物质的百分含量酸浸在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程水浸与水充分反应或溶解考点二、常见的操作与答题角度质离子,且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗③用特定有机试剂清洗晶体：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度、有利于析出，减少损耗等表面处理用水洗除去表面可溶性杂质，金属晶体可用机械法(打磨)或化学法除去表面氧化物、提高光洁度等高频考点一、化工流程与物质制备例1．锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用.某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。
充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C＋x Li＋＋x e－===Li x C6。
现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）.回答下列问题:（1）LiCoO2中，Co元素的化合价为__________.(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式____________________。
(3)“酸浸”一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式________________________；可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是______________________。
优化方案2017版高考化学大一轮复习第一讲化学与工农业生(精)
1．了解我国无机化工的生产 2015， 卷Ⅰ 资源和产品的主要种类。 36T(2)(5)； 2．了解合成氨的主要原理、 2015， 卷Ⅱ 原料、 重要设备、 流程和意义， 36T(3)； 认识催化剂的研制对促进化 2014， 卷Ⅰ 学工业发展的重大意义。 36T(4)； 3．了解精细化工产品的生产 2014， 卷Ⅱ 特点、 精细化工在社会发展中 36T(3)； 的作用。 2013， 卷Ⅰ 4．了解化学肥料、农药等在 36T(2)(3) 农业生产中的作用。
或“＝”)196 kJ，理由是 在 1 atm 和 298 K 条件下， 2 mol SO2 和 1 mol O2 完全反应生 ____________________________________________________ 成 2 mol SO2，放出 196 kJ 热量，该反应为可逆反应，不可 ____________________________________________________ 能进行完全，又因为反应温度为 450 ℃，所以放出的热量小 ____________________________________________________ ___________________________________________________ 。 于 196 kJ
考点二
工业合成氨反应条件的选择
在合成氨的工业生产中，要综合考虑原料来源、动力、设备 等因素，控制适宜的反应条件，以取得最佳经济效益。 1．温度
增大 逆反应
2．压强
增大 正反应
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3．催化剂 加快 反应速率但_______ 不 影响平衡，提高单位时间氨的产 ________
量，目前工业上以铁触媒为催化剂。
氨合成复习
一、填空1、煤气中的__H2________和____N2____是合成氨的原料。
2、常用的气化剂有__空气____,____水蒸气____,___空气____和_____水蒸气____。
3、工业煤气可分为_空气煤气_、_混合煤气_、__水煤气___和____半水煤气__四种。
4、煤气发生炉的操作温度一般指，简称炉温。
5、在固定层间歇气化法的工艺流程中，在变换上、下吹气时，加氮空气的送入时间应稍早于水蒸气送入时间，并在蒸汽停送空气切断，以避免空气和煤气相遇时发生爆炸。
6、中型合成氨厂（UGI）型生产流程的主要设备是。
7、新建或大修后的煤气发生炉系统的开车，称为试车。
8、空气在进入冷箱之前的最终净化称为。
9、脱硫方法按脱硫剂物理状态可分为___干法脱硫___和___湿法脱硫____两大类。
10、对应最大反应速率时的温度称为最适宜温度。
11、高温变换催化剂的活性组分是Fe3O4 ，低温变换催化剂的活性成分是Cu ，耐硫变换催化剂的活性成分是Co-Mo,Ni-Mo 。
12、用聚乙二醇二甲醚法（NHD法）脱除CO2时，___低____ 温___高____压有利于吸收。
13、变压吸附脱除CO2的专用吸附剂为碳酸钾和聚二乙醇二甲醚。
1、合成氨原料气中的硫分为无机硫H2S和有机硫CS2、COS、硫醇、噻吩、硫醚等。
2、气体脱硫方法按脱硫剂的形态可分为两类，一类是干法脱硫，一类是湿法脱硫。
湿法脱硫可分为物理吸收法、化学吸收法与直接氧化法三类。
3、常用的干法脱硫有：钴钼加氢-氧化锌法、活性炭法、氧化铁法、分子筛法等。
4、氧化锌脱硫剂以氧化锌为主体，其余为三氧化二铝，可加入氧化铜、氧化钼等以增加脱硫效果。
5、活性炭脱硫法分吸附法、催化法和氧化法。
6、钴钼催化剂以氧化铝为载体，由氧化钼和氧化钴组成。
7、湿法脱硫根据吸收原理的不同可分为物理法、化学法和物理化学法。
化学吸收法又分为中和法和湿式氧化法。
8、湿式氧化法脱硫包括两个过程。
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http://www.lixue100.com 1 工业合成氨
一．选择题（共20小题） 1．下列过程属于人工固氮的是（ ） A． 分离液态空气制氮气 B． 闪电时N2 转化为NO C． 合成氨 D． 豆科作物根瘤菌将N2 转化为NH3
2．NH3是一种重要的工业原料．下列关于合成氨的说法中，不正确的是（ ） A． 工艺涉及催化技术 B． 工艺涉及高温高压技术 C． 原料之一的氮气来自空气 D． 从合成塔出来的气体中，氨的体积分数为100%
3．下列有关工业生产的叙述正确的是（ ） A． 合成氨生产中将NH3液化分离，可加快正反应速率，提高N2、H2的转化率 B． 硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量 C． 电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室 D． 侯氏制碱法是将氨气和二氧化碳先后通入饱和氯化钠溶液中，制得碳酸氢钠固体，再在高温下灼烧，转化为碳酸钠固体
4．传统合成氨工业需要采用高温、高压和催化剂．近来美国化学家使用新型铁系催化剂，在常温下合成了氨气．下列说法正确的是（ ） A． 新型合成氨方法是吸热反应 B． 新型合成氨方法可简化生产设备 C． 新型催化剂提高了N2和H2的转化率 D． 两种方法中该反应的化学平衡常数相同
5．符合目前工业生产实际的化工生产原理是（ ） A． 合成氨工业中，由于氨易液化，N2、H2循环使用，所以总体上氨的产率很高 B． 氯气和氢气混合在光照条件下反应生成氯化氢，用水吸收得到盐酸 C． 氯碱工业中，电解槽的阳极区产生NaOH D． 二氧化硫在接触室被氧化成三氧化硫，三氧化硫在吸收塔内被水吸收制成浓硫酸
6．下列有关工业生产的叙述正确的是（ ） A． 合成氨生产过程中将NH3液化分离，会降低反应速率，可提高N2、H2的转化率 B． 从海水中提镁过程中，电解熔融MgO可制备Mg C． 电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解固体的质量比阴极析出固体的质量小 D． 电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室
7．如图是合成氨的简要流程示意图，沿X路线回去的物质是（ ） http://www.lixue100.com 2 A． N2和H2 B． 催化剂 C． NH3 D． H2 8．下列有关工业生产的叙述正确的是（ ） A． 合成氨生产过程中升高温度可加快反应速率，缩短生产周期，故温度越高越好 B． 硫酸工业中，使用催化剂是为了提高SO2转化为SO3的转化率 C． 电解精炼铜时，精铜作阴极 D． 电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室
9．下列有关工业生产的叙述正确的是（ ） A． 合成氨工业中，将NH3及时液化分离有利于加快反应速率 B． 氯碱工业中，使用离子交换膜可防止Cl2和NaOH溶液反应 C． 硫酸工业中，接触室内安装热交换器，是为了利用沸腾炉中排出的SO2的热量 D． 硫酸工业中，SO2的催化氧化不采用高压，是因为压强对SO2转化率无影响
10．最近美国化学家借助太阳能产生的电能和热能，用空气和水作原料成功地合成了氨气．下列有关说法正确的是（ ） A． NH3是电解质 B． 该合成氨过程不属于氮的固定 C． 空气、水、太阳能均为可再生资源 D． 断裂N2中的N≡N键会释放出能量
11．有关合成氨工业的下列说法中，正确的是（ ） A． 从合成塔出来的混合气体，NH3的含量较小，所以生产氨的工厂的效率都很低 B． 由于氨可液化分离出来，N2、H2在实际生产中循环使用，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℃，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 MPa～50 MPa，因在该压强下铁触媒的活性最大
12．下列物质的工业制备原理不正确的是（ ） A． 氨气：N2+3H22NH3
B． 铝：2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑ C． 氯气：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O D． 硫酸：2SO2+O22SO3，SO3+H2O═H2SO4 http://www.lixue100.com 3 13．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
14．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+4HClCl2↑+MnCl2+H2O
B． 工业上合成氨：N2+3H2 2NH3 C． 工业上制取粗硅：SiO2+2CSi+2CO↑ D． 工业上生产漂白粉：2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O
15．关于工业合成氨的叙述中错误的是（ ） A． 在动力、设备、材料允许的条件下尽可能在高压下进行 B． 温度越高越有利于工业合成氨 C． 在工业合成氨中N2、H2的循环利用可提高其利用率，降低成本 D． 及时从反应体系中分离出氨气有利于平衡向正反应方向移动
16．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义．哈伯法合成氨需要在20～50MPa的高压和500℃左右的高温下，并用铁触媒作为催化剂，氨在平衡混合物中的含量仍较少．最近英国俄勒冈大学的化学家使用了一种名为 trans一Fe（DMeOPrPE）2的新催化剂，在常温下合成氨，反应方程式可表示为N2+3H2⇌2NH3．有关说法正确的是（ ） A． 哈伯法合成氨是吸热反应，新法合成氨是放热反应 B． 新法合成氨不需要在高温条件下，可节约大量能源，具有发展前景 C． 新法合成氨能在常温下进行是因为不需要断裂化学键 D． 新催化剂降低了反应所需要的能量，使平衡正向移动
17．下列有关工业生产的叙述正确的是（ ） A． 合成氨工业中，将NH3及时液化分离有利于加快反应速率 B． 硫酸工业中，接触室内安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量 C． 氯碱工业中，使用离子交换膜可防止C12和NaOH溶液反应 D． 电镀工业中，必需将镀件与电源的负极相连
18．合成氨反应的正反应是气体体积减小的放热反应，合成氨工业的生成流程如下： http://www.lixue100.com
4 关于合成氨工业的说法中不正确的是（ ） A． 混合气进行循环利用遵循绿色化学思想 B． 对原料气进行压缩可以增大原料气的转化率 C． 合成氨反应须在低温下进行 D． 使用催化剂可以提高反应的速率，但是不能使平衡向正反应方向移动
19．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． NO2 B． 空气 C． Na2CO3 D． KNO3
20．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
二．填空题（共5小题） 21．“低碳”既是时尚，也是环保要求．“低碳”在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废”，不同工厂今后联合生产等都是很好的“低碳”生产方式．下面是几个工厂利用废气、废渣（液）联合生产化肥硫酸铵的工艺：
请回答下列问题： （1）工艺操作②为： ． 工业合成氨的化学方程式为： ． （3）副产品的化学式为 ．该联合生产工艺中可以循环使用的物质是 ． （4）在实验室中检验合成氨厂排出的废气中是否含有氨气的方法是 （5）写出生成“产品”的化学方程式： ．
22．以天然气、焦炭、水、空气为初始原料，可以制得若干化工产品： http://www.lixue100.com
5 请回答下列问题： （1）合成氨中原料气体N2来源于空气，可采用将空气 和 两种方法，H2
可采用上述反应①，其化学方程式为 ．
对于合成氨N2+3H22NH3△H＜0，其中N2与H2体积比高于1：3的原因是 ；及时分离NH3的方法是 ． （3）制取NH4NO3时，NH3的用途有两种，制HNO3的量大于与HNO3反应的量的原因 ． （4）发生反应⑤的化学方程式为 ． （5）发生反应③生成C8H18的化学方程式为 ．
23．氨气是中学化学中常见的气体，其用途广泛． （1）实验室制取氨气的化学方程式是 ． 工业上氨气可以由氢气和氮气合成如图1．
①该反应的热化学方程式是 ． ②随着温度的升高，该反应的化学平衡常数的变化趋势是 ． ③一定温度下，2L密闭容器中，5mol N2和5mol H2发生反应，达到平衡时，N2的转化率为20%，该温度下反应的平衡常数的数值是 （填字母）． ④简述一种检查氨气是否泄露可采用的化学方法： ． （3）工业制硫酸的尾气中含较多的SO2，为防止污染空气，回收利用SO2，工业上常用氨水吸收法处理尾气． ①当氨水中所含氨的物质的量为3mol，吸收标准状况下44.8L SO2时，溶液中的溶质为 ． ②（NH4）2SO3显碱性，用化学平衡原理解释 ． ③NH4HSO3显酸性．用氨水吸收SO2，当吸收液显中性时，溶液中离子浓度关系正确的是 （填字母）． a．c（NH4+）=2c（SO32﹣）+c（HSO3﹣） b．c（NH4+）＞c（SO32﹣）＞c（H+）=c（OH﹣） c．c（NH4+）+c（H+）=c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）+c（OH﹣） （4）氨气是一种富氢燃料，可以直接用于燃料电池，下图是供氨水式燃料电池工作原理如图2： ①氨气燃料电池的电解质溶液最好选择 （填“酸性”、“碱性”或“中性”）溶液．