主题1空气资源氨的合成学业分层测评2综述.doc

学业分层测评(二) (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．合成氨工业上采用循环操作主要是为了(　　) A．加快反应速率 B．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】　循环操作后增大了反应物N2和H2的浓度，加快了反应速率，提高了NH3的平衡浓度，但主要是提高N2和H2的利用率，不至于浪费原料。 【答案】　D 2．合成氨过程中为提高原料氢气的转化率而所采取的下列措施中不正确的是(　　) A．不断将NH3分离出来　　 B．使用过量的N2 C．采用高温 D．采用高压 【解析】　由N2＋3H22NH3的特点可知，高温平衡左移不利于提高H2的转化率。高压和减小NH3的浓度均使平衡右移。使用过量的N2有利于提高H2的转化率。 【答案】　C 3．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 (　　) 【导学号 A．都能提高反应速率，都对化学平衡无影响 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 【解析】　对化学反应N2＋3H22NH3，催化剂只能提高反应速率，使反应达到平衡状态所用的时间缩短，不能使化学平衡发生移动。高压能提高反应速率，使反应达到平衡状态所用的时间缩短，也能使化学平衡向生成NH3的反应方向移动。 【答案】　C 4．已知焦炭、一氧化碳和烃类化合物都能与水反应产生合成尿素[CO(NH2)2]的原料——氢气和二氧化碳，从充分利用原料的角度考虑，用下列物质生产H2和CO2最为合适的是(　　) A．C B．CO C．天然气 D．石脑油(C5H12、C6H14) 【解析】　生产出的H2用于合成NH3，N2＋3H22NH3。再由NH3与CO2合成尿素。由此，可找出H2与CO2的关系式：3H2～2NH3～CO2。 分别写出备选项中各物质与H2O反应的化学方程式： A项C＋H2OH2＋CO，CO＋H2O===H2＋CO2总反应方程式为：C＋2H2O===2H2＋CO2；B项CO＋H2OH2＋CO2；C项CH4＋2H2O4H2＋CO2；D项C5H12＋10H2O16H2＋5CO2，C6H14＋12H2O19H2＋6CO2。产物中，n(H2)∶n(CO2)最接近3∶1的最合适。 【答案】　D 5．反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(　　) ①增加C的量　②将容器的体积缩小一半　③保持体积不变，充入N2使体系压强增大　④保持压强不变，充入N2使容器体积变大 A．①④ B．②③ C．①③ D．②④ 【解析】　增加固体的量、恒容时充入与反应无关的气体，都对反应速率无影响。④相当于减压，反应速率减小。 【答案】　C 6．合成氨反应达到平衡时，氨气的百分含量与温度、压强的关系如图所示。根据此图，判断合成氨工业最有前途的研究发展方向是(　　) A．研究耐高压的合成塔 B．研制低温催化剂 C．提高分离技术 D．探索不用氢氮合成氨的新途径 【答案】　B 7．用焦炭、空气、水为原料制备NH3，则参加反应的焦炭与产品氨气之间的物质的量之比为(　　) A．3∶4 B．3∶2 C．2∶3 D．1∶2 【解析】　由反应：C＋H2O(g)CO＋H2，CO＋H2O(g)CO2＋H2，N2＋3H22NH3可得：C～2H2～NH3。 【答案】　A 8．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，673K、30 MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．点a的正反应速率比点b的小 B．点c处反应达到平衡 C．点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样 D．其他条件不变，773 K下反应至t1时刻，n(H2)比上图中d点的值大 【解析】　选项A，在ab段可逆反应向正反应方向进行，随着反应的进行，反应物浓度在减小，正反应速率在降低，故A项不正确；选项B中，c点时NH3、H2的物质的量仍在变化，故未达到化学平衡；选项C中，t1时刻和t2时刻都处于同样的化学平衡状态，则n(N2)不变，故C不正确；选项D中，由于正反应是一个放热反应，升高温度化学平衡向逆反应方向移动，故平衡时n(H2)比题图中d点的值大，故D项正确。 【答案】　D 9．将V1L的H2和V2L的N2在一定条件下发生反应，达到平衡后，混合气体总体积为V3L(气体体积均在相同条件下测定)，则生成NH3的体积是(　　) A．(V1＋V2＋V3)L B．(V1＋V2－V3)L C．(V1＋V2－