人教版選修2 第一單元 走進化學工業(yè) 檢測題 (1).doc

第一單元 走進化學工業(yè) 檢測題(時間：90分鐘滿分：120分)題號一二總分171819202122得分第卷(選擇題)一、選擇題(本題包括16小題，每小題3分，共48分)1下列做法不符合綠色化學原則這一主題的是()a對廢氣、廢水、廢渣進行嚴格處理b在化工生產(chǎn)中少用或不用有害物質(zhì)以及少排放或不排放有害物質(zhì)c在化工生產(chǎn)中，不使用任何化學物質(zhì)d在化工生產(chǎn)中，對廢氣、廢水、廢渣、廢熱進行回收利用2下列工業(yè)生產(chǎn)所發(fā)生的化學反應不涉及氧化還原反應的是()a用侯氏制堿法合成純堿b用二氧化硫制硫酸c工業(yè)合成氨d從海水中提取單質(zhì)溴3化學工業(yè)在經(jīng)濟發(fā)展中的作用舉足輕重。下列有關工業(yè)生產(chǎn)的敘述中，正確的是()a硫酸生產(chǎn)中常采用高壓條件提高so2的轉化率b合成氨中及時分離氨氣可提高反應速率c硫酸生產(chǎn)中可用水直接吸收so3生成硫酸d純堿廠最好建在合成氨廠附近4工業(yè)上以黃鐵礦為主要原料制造硫酸的生產(chǎn)過程中，按反應先后順序依次使用的主要設備是()a接觸室，沸騰爐，吸收塔b沸騰爐，接觸室，吸收塔c沸騰爐，吸收塔，接觸室d接觸室，吸收塔，沸騰爐5下面四個選項是四位同學在學習過化學反應速率理論和化學平衡理論以后，聯(lián)系化工生產(chǎn)實際所發(fā)表的看法，你認為不正確的是()a化學反應速率理論可指導怎樣在一定時間內(nèi)快出產(chǎn)品b化學平衡理論可指導怎樣使用有限原料多出產(chǎn)品c化學反應速率理論可指導怎樣提高原料的轉化率d正確利用化學反應速率和化學平衡理論都可提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟效益6認識反應條件對化學反應的影響，對學好化工生產(chǎn)知識具有重要意義。下列說法不正確的是aso2合成so3雖然屬于放熱反應，但工業(yè)上合成so3時仍需加熱b合成氨工業(yè)采用高溫高壓和使用催化劑，因這些條件都符合化學平衡原理c合成純堿的過程中，應首先向飽和食鹽水中通入nh3，再通入足量co2d通過加壓降溫的方法可獲得制備nh3的原料氣n27除去so2中的so3，并得到純凈的so2，最好使混合氣體通過()a水bnahso3飽和溶液cnahco3飽和溶液 d98.3%濃硫酸8在硫酸的工業(yè)制法中，下列措施以及采取這些措施的原因分析都正確的是()a硫鐵礦煅燒前需要粉碎，這樣易于向沸騰爐中投料b爐氣進入接觸室之前需要凈化、干燥，因為爐氣中的雜質(zhì)易與so2反應cso2氧化為so3時需要使用催化劑，這樣可提高so2的轉化率d接觸室的反應溫度控制在400500，因為在這個溫度范圍內(nèi)，反應速率和so2的平衡轉化率都比較理想，且催化劑的活性也較高9合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展具有重要的意義。哈伯法合成氨需要在1030 mpa的高壓和500 的高溫下，并用鐵作為催化劑，氨的轉化率為10%15%；最近美國俄勒岡大學的化學家使用了一種名為transfe(dmeoprpe)2的催化劑，在常溫下合成出氨，反應的化學方程式可表示為n23h22nh3。下列有關說法中錯誤的是()a哈伯法合成氨是吸熱反應，新法合成氨是放熱反應b新法合成和哈伯法相比不需要在高溫條件下，可節(jié)約大量能源c新法合成能在高溫下進行也需要斷裂化學鍵d新的催化劑降低了反應所需要的能量10我國化學家侯德榜根據(jù)nahco3的溶解度比nacl、na2co3、nh4hco3、nh4cl都小的性質(zhì)，運用co2nh3h2onacl=nahco3nh4cl的反應原理制備純堿。下面是在實驗室進行模擬實驗的生產(chǎn)流程示意圖：氣體a的飽和溶液a和食鹽的飽和溶液懸濁液晶體純堿下列敘述錯誤的是()aa氣體是nh3，b氣體是co2b第步得到的晶體是發(fā)酵粉的主要成分c第步操作用到的主要玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒d第步操作的主要過程有溶解、蒸發(fā)、結晶11城市環(huán)境污染是當前突出的環(huán)境問題。如圖甲所示，x河流經(jīng)某工業(yè)城市，其中a處在上游，附近有豐富的黃鐵礦資源，d處在下游，有多個企業(yè)以硫酸為原料 。根據(jù)某月該市環(huán)保局監(jiān)測站對x河水質(zhì)檢測的結果，繪制成圖乙。根據(jù)甲、乙兩圖，判斷下列說法中錯誤的是()a造成x河污染的主要污染源最可能分布在bc段b工業(yè)、生活污水和固體廢棄物等可能是造成x河污染的污染源cd處污染程度減小，可能是某些污染物的離子間發(fā)生反應所致d該城市建造硫酸廠時，綜合考慮諸多因素選擇離市區(qū)較遠的a處12下列說法不符合生產(chǎn)實際的是()a硫酸生產(chǎn)中，so2催化氧化選擇110 mpa、400500 條件下進行b尾氣中含有少量so2，可用石灰水吸收，然后再用硫酸處理c工業(yè)上，通常采用以鐵為主的催化劑，在400500 和1030 mpa的條件下合成氨d工業(yè)合成氨造氣中產(chǎn)生的co，可在催化劑作用下，與水蒸氣反應生成co2和h213用焦炭、水、空氣來制取氨氣的化學方程式為：ch2o(g)coh2，coh2o(g)co2h2，n23h22nh3。參加反應的焦炭與氨氣之間的物質(zhì)的量之比為()a34b32c11 d1214.對于已達到平衡的可逆反應2so2(g)o2(g)2so3(g)(正反應為放熱反應)，指出下列條件變化中，能引起如圖所示的變化的是()a增大壓強 b升高溫度c增大o2濃度 d減小so3濃度15接觸法制h2so4生產(chǎn)中，下列措施有利于提高so2轉化率的是()v2o5作催化劑通入過量o2so2、o2循環(huán)使用通過熱交換器進行熱交換通入過量so2a bc d16下列關于工業(yè)生產(chǎn)說法錯誤的是()a在侯氏制堿工業(yè)中，向飽和氯化鈉溶液中先通氨氣，后通二氧化碳b在硫酸工業(yè)、合成氨工業(yè)中，皆采用循環(huán)操作提高原料利用率c在侯氏制堿工業(yè)中，二氧化碳可以循環(huán)利用d硫酸工業(yè)中，用水來吸收三氧化硫答題欄題號12345678910111213141516答案第卷(非選擇題)二、非選擇題(本題包括6小題，共52分)17(8分)合成氨和接觸法制硫酸都是重要的化學工業(yè)。(1)在實際生產(chǎn)的合成氨過程中，要分離出氨氣，目的是_；而在硫酸工業(yè)合成so3過程中，不需要分離出so3，原因是_。(2)接觸法制硫酸，尾氣中的so2可用石灰水吸收生成caso3，然后再用硫酸處理，化學方程式為_，_。(3)燃煤煙氣中的so2可用氨水吸收，化學反應為：2nh3so2h2o=(nh4)2so3(nh4)2so3so2h2o=2nh4hso3能提高燃煤煙氣中so2去除率的措施有_(填字母)。a增大氨水濃度b升高反應溫度c使燃煤煙氣與氨水充分接觸d通入空氣使hso轉化為so采用該方法脫硫，并不需要預先除去燃煤煙氣中大量的co2，原因是_(用離子方程式表示)。18(8分)工業(yè)上以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸主要分為三個階段進行，即在沸騰爐中煅燒黃鐵礦、so2的催化氧化及so3的吸收。請回答下列有關硫酸工業(yè)中的幾個問題。(1)從沸騰爐中出來的爐氣必須經(jīng)除塵、洗滌、干燥后進入接觸室，其主要目的是_。(2)接觸室中熱交換器是實現(xiàn)冷熱交換的裝置，化學實驗中也經(jīng)常利用熱交換來實現(xiàn)某種實驗目的，如氣、液熱交換時通常使用的儀器是_。(3)接觸室中主要反應是so2的催化氧化，在生成硫酸的過程中，釩觸媒(v2o5)之所以能加快二氧化硫氧化的速度，除了具有吸附作用外，有人認為反應過程中還產(chǎn)生了一連串的中間體(如圖)。c步的化學方程式可表示為_。19(8分)下表的實驗數(shù)據(jù)是在不同溫度和壓強下，平衡混合物中nh3含量(體積分數(shù))的變化情況。v(n2)v(h2)13。壓強/mpanh3的含量/%溫度/0.110203060100200 15.381.586.489.995.498.8300 2.252.064.271.084.292.6400 0.425.138.247.065.279.8500 0.110.619.126.442.257.5600 0.054.59.113.823.131.4(1)比較200 和300 時的數(shù)據(jù)，可判斷升高溫度，平衡向_方向移動，正反應方向為_(填“吸熱”或“放熱”)反應。(2)根據(jù)平衡移動原理，合成氨適宜的條件是_。a高溫高壓b高溫低壓c低溫高壓 d低溫低壓(3)計算500 、30 mpa時n2的轉化率為_。(4)實際工業(yè)生產(chǎn)合成氨時，考慮濃度對化學平衡的影響，還采取了一些措施。請寫出其中的一個措施：_。20(8分)(1)火山噴發(fā)所產(chǎn)生的硫黃可用于生產(chǎn)重要的化工原料硫酸。某企業(yè)用下圖所示的工藝流程生產(chǎn)硫酸：請回答下列問題：(1)為充分利用反應放出的熱量，催化反應室中應安裝_(填設備名稱)。吸收塔中填充有許多瓷管，其作用是_。(2)為使硫黃充分燃燒，經(jīng)流量計1通入燃燒室的氧氣過量50%。為提高so2轉化率，經(jīng)流量計2的氧氣量為催化反應室中二氧化硫完全氧化時理論需氧量的2.5倍，則生產(chǎn)過程中流經(jīng)流量計1和流量計2的空氣體積比應為_。假設催化反應室中so2的轉化率為95%，b管排出的尾氣中二氧化硫的體積分數(shù)為_(空氣中氧氣的體積分數(shù)按20%計)。該尾氣的處理方法是_。(3)與以硫鐵礦為原料的生產(chǎn)工藝相比，該工藝的特點是_(可多選)。a耗氧量減少b二氧化硫的轉化率提高c產(chǎn)生的廢渣減少d不需要使用催化劑(4)礦物燃料的燃燒是產(chǎn)生大氣中so2的主要原因之一。在燃煤中加入適量的石灰石，可有效減少煤燃燒時so2的排放，請寫出此脫硫過程中反應的化學方程式_。21(10分)合成氨工業(yè)、硫酸工業(yè)的生產(chǎn)工藝流程大致為：合成塔和接觸室中的反應分別為：n2(g)3h2(g)2nh3(g)(放熱反應) 2so2(g)o2(g)2so3(g)(放熱反應) (1)進入合成塔和接觸室中的氣體都要進行熱處理，最理想的熱處理方法是_。(2)采用循環(huán)操作可提高原料的利用率，下列工業(yè)生產(chǎn)中，采用循環(huán)操作的是(填寫序號)。硫酸工業(yè)合成氨工業(yè)(3)根據(jù)化學平衡移動原理來確定的條件或措施有(填寫序號)合成氨工業(yè)在高壓下進行合成氨工業(yè)和硫酸工業(yè)都使用催化劑合成氨工業(yè)和硫酸工業(yè)都使用適宜的溫度硫酸工業(yè)中，凈化后的爐氣中要有過量的空氣及時將氨液化而分離吸收塔中用98.3%的濃硫酸吸收so3硫酸工業(yè)的催化氧化在常壓下進行(4)工業(yè)生產(chǎn)中常用氨酸法進行尾氣脫硫，以達到消除污染、廢物利用的目的。硫酸工業(yè)的尾氣中含有so2，直接排放到空氣中會造成環(huán)境污染，引起的后果是，處理該尾氣可以得到一種化肥，寫出該肥料的化學式。22.(10分)我國化工專家侯德榜的侯氏制堿法為世界制堿工業(yè)作出了突出貢獻。他以nacl、nh3、co2等為原料制得nahco3，進而生產(chǎn)出純堿。有關反應的化學方程式為：nh3co2h2o=nh4hco3 nh4hco3nacl=nahco3nh4cl2nahco3na2co3co2h2o(1)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_(填字母標號)。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，所以在溶液中首先結晶析出(2)某探究活動小組根據(jù)上述制堿原理，進行碳酸氫鈉的制備實驗，同學們按各自設計的方法實驗。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)。試回答下列有關問題：()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)。另一位同學用下圖中戊裝置(其他裝置未畫出)進行實驗。()實驗時，須先從_管通入_氣體，再從_管中通入_氣體；()有同學建議在戊裝置的b管下端連接己裝置，原因是_；(3)請你再寫出一種實驗室制取少量碳酸氫鈉的方法：_。答案及解析1選c化工生產(chǎn)的原料和產(chǎn)品都是化學物質(zhì)，故c的說法不正確。2選a聯(lián)合制堿法是利用了nahco3的溶解度更小而從溶液中結晶析出的原理，各步反應均不涉及氧化還原反應；b、c、d中都有氧化還原反應發(fā)生。3選d生產(chǎn)中應考慮壓強對設備的要求等，a項不正確。b項中分離氨氣可提高反應物的轉化率，b不正確。硫酸生產(chǎn)中用濃硫酸吸收so3，用水吸收易形成酸霧，c項不正確。4選b工業(yè)上以黃鐵礦為原料制造h2so4分三個過程：造氣、催化氧化、吸收，其對應的設備分別是沸騰爐、接觸室、吸收塔。5選c對化學反應速率理論的研究能夠提高單位時間的產(chǎn)量，但不能提高原料的利用率和轉化率，而對化學平衡理論的研究可以使化學平衡向生成某種產(chǎn)品的方向進行。6選b合成氨反應是放熱反應，從化學平衡的角度分析，低溫更有利于合成氨，b項不正確。7選d用水除so3會帶出水蒸氣且so2易溶于水；b項會帶出水蒸氣；c項也會帶出水蒸氣且產(chǎn)生新的氣體雜質(zhì)co2，故選d。8選d本題考查的是接觸法制硫酸的生產(chǎn)過程、反應原理、生產(chǎn)設備和一些生產(chǎn)措施在工業(yè)生產(chǎn)中的意義。題中所提到的對硫酸工業(yè)采取的措施，敘述都是正確的，但硫鐵礦在進入沸騰爐之前粉碎的原因是為了增大礦粒與空氣的接觸面積，使其燃燒的速率更快、燃燒更充分，從而提高硫鐵礦的利用率；從沸騰爐出來的爐氣必須凈化、干燥的目的是因為爐氣中的一些雜質(zhì)氣體如砷、硒化合物會使接觸室中的催化劑“中毒”，使催化劑喪失活性，同時防止爐氣中的水蒸氣和so2反應生成酸而腐蝕管道；so2轉化為so3時使用催化劑是為了縮短達到化學平衡所需的時間，但它并不能影響化學平衡的移動，即不影響so2的轉化率；接觸室控制反應的溫度在400500，這是綜合考慮了催化劑活性、反應速率及so2的轉化率等因素而確定的，故d選項正確。9選a吸熱反應和放熱反應是由反應物和生成物所具有的能量的相對大小決定的，與反應的條件無關，所以a項錯誤。根據(jù)題意可判斷利用催化劑降低了反應所需能量，所以反應在常溫下可以進行，可節(jié)約大量能源，其他選項正確。10選d“侯氏制堿法”是中學階段常研究的工業(yè)生產(chǎn)知識之一，主要應注重對其反應原理的理解。它是先制得氨化的飽和食鹽水，再往其中通入co2(即是往飽和食鹽水中依次通入足量的nh3、co2，不能依次通入co2、nh3，因為nh3在水中的溶解度遠遠大于co2，先將溶液氨化后，吸收co2的效果更好)，第步即得到nahco3懸濁液，第步應將nahco3加熱分解，以得到na2co3。11選d硫酸廠選址應建在靠近硫酸消耗中心的地區(qū)，避開人口稠密的居民區(qū)和環(huán)境保護要求高的地區(qū)，a處為河流上游，不宜建造硫酸廠。12選a增大氣體壓強，so2的平衡轉化率提高得并不多，所以硫酸廠通常采用常壓操作。13選a前兩個化學方程相加得：c2h2oco22h2因此，有關系式c2h2而n23h22nh3中有：3h22nh3因此，32得3c4nh3，故n(c)n(nh3)34。14選ca、b都會使正、逆反應速率增大，v逆與原平衡時線相接，a、b錯誤；d會使反應速率減小；增大o2的濃度，正反應速率增大，平衡正向移動，符合題意。15選b催化劑只改變化學反應速率，不影響化學平衡，不正確；增大o2的濃度，可以提高so2的轉化率，so2、o2循環(huán)使用也可以提高so2的轉化率，正確；so2轉化為so3的反應是放熱反應，通過熱交換，使反應體系的溫度降低，從而使平衡正向移動，提高so2的轉化率，正確；中so2的轉化率降低。16選d硫酸工業(yè)中，是用98.3%的濃h2so4來吸收so3，如果用水來吸收，則會產(chǎn)生酸霧，影響產(chǎn)率，腐蝕設備。17解析：(1)從氨合成塔出來的平衡混合氣體中，nh3的體積約占15%，因此需將nh3及時分離出，使化學平衡向正反應方向移動，提高原料的轉化率。so2的催化氧化反應達到平衡時，so2的轉化率較高，故不需要分離so3。(2)用石灰水吸收so2生成caso3，然后再用硫酸處理得到含量較高的so2，可返回用作原料。(3)增大氨水濃度，能反應掉較多的so2，提高了so2去除率；升高反應溫度只能加快化學反應速率，且(nh4)2so3、nh4hso3受熱易分解，又生成so2；當so2轉化為nh4hso3時，通入空氣才能將其氧化，但空氣不能直接氧化so2，所以不能提高so2去除率。h2so3酸性強于h2co3，會抑制co2的溶解。答案：(1)減小生成物濃度，使平衡向生成nh3的方向移動該反應向生成so3的方向進行程度大，達到平衡后so2含量較少，故不需要分離so3(2)so2ca(oh)2=caso3h2ocaso3h2so4=caso4so2h2o(3)achcoso2=co2hso18解析：(1)由于接觸室中使用v2o5作催化劑，為防止催化劑中毒，必須進行除雜操作。(3)根據(jù)催化劑的性質(zhì)可知催化劑(v2o5)在反應過程中先參與反應，而后又生成，化學性質(zhì)和質(zhì)量在反應前后不變，在反應a中釩元素化合價降低被還原，可推知還原劑應為so2，化學方程式可表示為so2v2o5v2o4so3，反應b中根據(jù)元素守恒可確定so2也參與反應，釩元素化合價不變，硫元素化合價升高被氧化，因此反應過程中o2也參與反應，化學方程式可表示為v2o42so2o22voso4，該反應屬于化合反應，因此原子利用率為100%，反應c中有v2o5生成，可推知反應c為2voso4so2v2o5so3。答案：(1)防止催化劑中毒(2)冷凝管(3)2voso4=so2v2o5so319解析：(1)由表中數(shù)據(jù)可以看出，在1個標準大氣壓下，200 nh3的百分含量比300 中nh3的百分含量高，故知升高溫度平衡向左(或逆向)移動，進而據(jù)平衡移動原理判斷出正反應方向為放熱反應。(2)由表中數(shù)據(jù)知，在相同壓強下，溫度越高，nh3的百分含量越低；相同溫度時，壓強越大，nh3的百分含量越高，故合成氨適宜條件是低溫高壓。(3)n23h22nh3起始 1 3 0轉化 n 3n 2n平衡 1n 33n 2n100%26.4%，n0.4177，故n2的轉化率為100%41.77%。(4)增加反應物的濃度或減少生成物的濃度都有利于工業(yè)合成氨。答案：(1)左(或逆反應)放熱(2)c(3)41.77%(4)加入過量的n2(或及時從平衡混合物中移走nh3)20解析：(1)催化反應室安裝熱交換器，目的就是充分利用熱量；在吸收塔中填充瓷管可增大so3與濃硫酸的接觸面積，有利于so3的吸收。(2)設燃燒1 mol硫，則需通入o2的物質(zhì)的量為1.5 mol (過量50%)。所流經(jīng)流量計1的空氣為1.5 mol/0.27.5 mol；在催化反應室中，1 mol so2反應，則消耗n(o2)0.5 mol，所流經(jīng)流量計2的空氣為0.5 mol2.5/0.26.25 mol，所以二者之比為1.21。由化學反應2so2o22so3可知，so2反應的物質(zhì)的量為1 mol 95%0.95 mol, so2剩余的物質(zhì)的量為0.05 mol，則最后流經(jīng)b的氣體的成分分別為so2和空氣，空氣來源于凈化室和流量計2。從凈化室內(nèi)流出的空氣的物質(zhì)的量為7.5 mol1 mol6.5 mol，從流量計2流出的空氣為6.25 mol1 mol95%5.775 mol，故w(so2)100%100%100%0.4%。(3)與以硫鐵礦為原料的生產(chǎn)工藝相比，因合理地改變了通入氧氣的途徑，因此大大減少了氧氣的用量，故答案選a、c。(4)首先石灰石高溫煅燒分解：caco3caoco2，so2so2，后caoso2caso3，最后發(fā)生反應：2caso3o22caso4(也可用反應方程式：2so22caoo22caso4)。答案：(1)熱交換器增加so3與濃硫酸的接觸面