1、课题 2 人工固氮技术合成氨 同步测试一、单选题（共 13 题；共 26 分）1.下列过程不属于氮的固定的是（ ）A. 工业合成氨 B. 工业上用氨催化氧化法制备硝酸C. 闪电导致雷雨中含有硝酸 D. 豆科植物的根瘤菌制造含氮化合物2.如图是自然界中氮循环的一部分，下列有关叙述不正确的是（ ）A. 在这一循环中氮元素既有被氧化又有被还原B. 其中有一种变化是氮的固定C. 这一循环中氮元素的化合价共有三种D. 由于自然界中氮的循环，使大气中氮气的含量保持稳定3.如图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 H2 B. 催化剂 C. NH 3 D. H24.下列有关工
2、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，SO 2 的催化氧化不采用高压，是因为压强对 SO2 转化率无影响5.合成氨所需的原料是( )水 空气 焦炭 铁触媒 A. B. C. D. 全部6.下列过程中属于人工固氮的是（ ） A. 雷雨天气时产生少量 NOB. 往农田中施放铵态氮肥C. 豆科植物等根部的根瘤菌吸收空气中的氮气转变为氨D. N2 和 H2 在高温、高压和催化剂存在下合
3、成氨7.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、H 2 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8.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、H 2 的转化率B. 联合制碱法生产工艺中采用循
4、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 CO29.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10.下列叙述中，不属于氮的固定的方法是（ ） A. 根瘤菌把氮气变为硝酸盐 B. 氮气和氢气合成氨C. 从液态空气中分
5、离氮气 D. 氮气和氧气合成一氧化氮11.在 NH3、H 2SO4 的工业生产中，具有的共同点是（ ） A. 使用催化剂 B. 使用尾气吸收装置 C. 使用 H2 作原料 D. 使用吸收塔设备12.化学无处不在，下列与化学有关的说法不正确的是（ ） A. 侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异B. 工业上以氯气和石灰乳为原料制备漂白粉C. 单质硅常用做光导纤维的材料，这与硅的半导体性能有一定关系D. 高压钠灯发出的黄光射程远、透雾能力强，常用做路灯13.关于氨的合成工业的下列说法正确的是( ) A. 从合成塔出来的气体，其中氨气一般占 15%，所以生产氨的工业的效率都很低B. 由于 NH
6、3 易液化，N 2、H 2 可循环使用，则总的说来氨的产率很高C. 合成氨工业的反应温度控制在 400500 左右，目的是使平衡向正反应方向进行D. 合成氨工业采用 10 MPa30 MPa，是因该条件下催化剂的活性最好二、填空题（共 5 题；共 32 分）14.“雷雨肥庄稼“ 的方程式是_ 15.利用天然气合成氨的工艺流程示意图如下：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）图中 CH4 的第一次转化过程中的化学方程式是_ （3）整个流程有三处循环，一是 K2CO3（aq ）循环，二是 N2 和 H2 循环，三是 _ （填化学式）循环（4）K 2CO3（aq ）和
7、 CO2 反应在加压下进行，加压的理论依据是_ （多选扣分）a熵增原理 b勒夏特列原理 c酸碱中和原理 16.贵州开磷（集团）有限责任公司按照循环经济的发展理念，将工业合成氨与制备甲醇进行联合生产，现已具备年产 60 万吨合成氨、38 万吨甲醇的生产能力其生产流程如图 1：请回答下列问题：（1）工业生产时，水蒸气可与煤粉反应制备 H2 ， 反应的化学方程式为 _ ；（2）工业制取氢气的另一个反应为：CO+H 2O（g）CO 2+H2 在 T时，往 1L 密闭容器中充入0.2molCO 和 0.3mol 水蒸气，反应达平衡后，体系中 c（ H2）0.12molL 1 该温度下此反应的平衡常数 K
8、=_ （填计算结果）；（3）若在恒温恒容的容器内进行反应 CO（g）+2H 2 （g）C H 3OH（g），在密闭容器中开始只加入CO、H 2 ， 反应 10min 后测得各组分的浓度如下：物质 H2 CO C H3OH浓度/（molL 1） 0.20 o.10 o.40该时间段内反应速率 v（H 2）=_ ；该反应达到平衡状态的标志是_ （填字母序号）；A有 1 个 HH 键生成的同时有 3 个 CH 键生成BCO 的百分含量保持不变C容器中混合气体的压强不变化D容器中混合气体的密度不变化（4）已知在常温常压下：2C H3OH（l）+3O 2 （g）2CO 2 （g）+4H 2 O（g）H
9、1=1275.6kJ/mol2C O（l）+O 2 （g）2CO 2 （g） H2=566.0kJ/molH2O （g）H 2 O（l）H 3=44.0kJ/mol写出甲醇不完燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式 _ ；（5）N 2 和 H2 以铁作催化剂从 145就开始反应，不同温度下 NH3 的产率如图 2 所示温度高于 900时，NH3 产率下降的原因是_ ；生产过程中合成气要进行循环，其目的是 _ 【分析】（1）水蒸气在高温下与碳反应生成一氧化碳气体和水，据此写出反应的化学方程式；（2）根据平衡常数表达式以及各种物质的浓度利用化学平衡三段式进行计算；（3） 先根据表中计算计算出甲醇的
10、反应速率，然后根据化学计量数与反应速率成正比计算出氢气的平均反应速率；根据可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度不再变化判断；（4）根据热化学方程式利用盖斯定律计算反应热并书写热化学方程式；（5）对于放热反应，温度升高，则化学平衡向逆向移动；提高循环利用可以提高原料的利用率 17.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_ （2）工业上氨气可以由氢气和氮气合成如图 1该反应的热化学方程式是 _ 随着温度的升高，该反应的化学平衡常数的变化趋势是_ 一定温度下，2L 密闭容器中，5mol N 2 和 5mol H2 发生反应，达到平衡时， N2 的转
11、化率为 20%，该温度下反应的平衡常数的数值是_ （填字母）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_ （NH 4） 2SO3 显碱性，用化学平衡原理解释 _ NH4HSO3 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）ac（NH 4+）=2c（SO 32）+c （HSO 3）bc（NH 4+）c （SO 32）c（H +）=c（OH ）cc（
12、NH 4+）+c（H +）=c（SO 32）+c（HSO 3）+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：氨气燃料电池的电解质溶液最好选择_ （填“酸性”、“碱性”或“中性” ）溶液空气在进入电池装置前需要通过过滤器除去的气体是_ 氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水，该电池的电极总反应是_ ，正极的电极反应方是 _ 18.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）不同步骤 II 在自然界大气中发生反应的化学方
13、程式为_ 最新研究发现在碱性溶液中通过电解反应 2N2+6H2O 4NH3+3O2 实现氮的固定，阴极上发生的电极反应式为_ （2）氨气可以用于侯氏制碱法，其流程如图所示：循环 、 中循环利用的物质 X 是_ ，Y 是_ （填化学式）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（NH 2） 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_ 三、综合题（共 2 题；共 17 分）19.如图所示是工业生产硝酸铵的流程
14、图 （1）写出 N2 和 H2 通过红热的铁纱网生成氨气的反应方程式： _ （2）B 装置中 PtRh 合金网的作用是 _ （3）写出 B 中的反应方程式： _ （4）写出 D 中的反应方程式： _ （5）吸收塔 C 中通入空气的目的是 _ 20.某化工厂为了综合利用生产过程中的副产品 CaSO4 ， 与相邻的合成氨厂联合设计了以下制备（NH 4） 2SO4 的工艺流程回答下列问题： （1）工业合成氨所需氮气来自空气，常用物理方法获；该方法是_；原料气氢气中常含有少量CO、CO 2、H 2S 等杂质，必须除去这些杂质的原因是_ （2）工业合成氨反应的化学方程式是_，该反应在_（填设备名称）中进
15、行 （3）沉淀池中发生反应的主要方程式是_，该反应能够发生的原因是_ （4）上述生产流程中，有关 NH3 的作用及说明正确的是 A. 提供制各产品所需的氮元素 B. 增大 CO32的浓度促进反应发生 C. 作反应的催化剂（5）可以循环使用的 X 是_ 从绿色化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是_ （6）写出硫酸钙的其它一种用途_ 答案解析部分一、单选题1.【答案】B 【解析】【解答】解：氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程 A工业上合成氨：N 2+3H2 2NH3 ， 是由氮气转化为氮的化合物氨，属于工业固氮，故 A 正确；B由 NH3 制硝酸，它们间的相互转化，属于
16、化合物间的转化，不符合单质转化为化合物的特点，所以不属于氮的固定，故 B 错误；C在雷电作用下，将空气中的氮气转化为含氮化合物硝酸盐，被植物吸收，是由氮气转化为氮的化合物，属于氮的固定，故 C 正确；D大豆的根瘤菌将空气中的氮转化为氨，符合单质转化为化合物的特点，属于氮的固定，故 D 正确；故选 B【分析】把大气中的游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为固氮，主要有：自然固氮：生物固氮（根瘤菌的固氮）和大气固氮（闪电时 N2 转化为 NO）、工业固氮（合成氨）两大类，据此分析解答2.【答案】C 【解析】【解答】A氮元素的化合价由 3 价升高到+3 价，氮元素被氧化，氮元素的化合价由+5 价降低到
17、 0 价，氮元素还原，故 A 正确；B大豆的根瘤菌将氮气转变为植物蛋白质，是由氮气转化为氮的化合物，属于氮的固定，故 B 正确；C循环中氮元素的化合价有： 3，0，+3，+5 ，共 4 种，故 C 错误；D由于自然界中氮的循环，使大气中氮气的含量保持稳定，故 D 正确；故选 C【分析】A元素化合价升高，被氧化，元素化合价降低，被还原；B氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程；C循环中氮元素的化合价有： 3，0，+3，+5 ；D由于循环，使得氮气的含量保持稳定3.【答案】A 【解析】【解答】合成氨工业中，利用氨易液化，分离出 N2、H 2 循环使用，可使平衡向正反应方向移动，则氨气的
18、产率增大，所以沿 X 路线回去的物质是 N2、H 2；故选 A【分析】根据合成氨工业中，利用氨易液化，分离出 N2、H 2 循环使用，可使平衡向正反应方向移动，则氨气的产率增大4.【答案】B 【解析】【解答】A、合成氨生产中将 NH3 液化分离，可减慢正反应速率，故 A 错误；B、氯碱工业中，采用离子交换膜法，可防止阳极室产生的 Cl2 进入阴极室和氢氧化钠反应，故 B 正确；C、硫酸工业中，在接触室安热交换器，目的是将反应放出的热量用来预热没反应的二氧化硫与氧气的混合气体，故 C 错误；D、硫酸工业中，SO 2 的催化氧化不采用高压，是因为常压下 SO2 转化率已经很高了，故 D 错误故选
19、B【分析】A、减少生成物的量，可以减慢化学反应速率，会使化学平衡正向移动；B、在电解装置中，阴极上是阳离子发生得电子的还原反应的过程；C、根据接触室安装热交换器的作用来回答；D、根据压强对平衡的影响来回答5.【答案】C 【解析】【解答】铁触媒是合成氨的催化剂，不属于原料。【分析】本题考查合成氨的反应原理以及原料，熟练掌握合成氨的工艺是解题的关键。6.【答案】D 【解析】【解答】解：A雷雨天气时氮气与氧气反应产生少量 NO，属于自然固氮，故 A 不选； B往农田中施放铵态氮肥，是不同化合态之间的氮的转化，不属于固氮，故 B 不选；C豆科植物等根部的根瘤菌吸收空气中的氮气转变为氨，为自然固氮，故
20、C 不选；DN 2 和 H2 在高温、高压和催化剂存在下合成氨，属于人工固氮，故 D 选；故选：D【分析】游离态的氮转化为化合态为氮的固定，依据是否有人工参与，氮的固定分为人工固氮和自然固氮，据此解答7.【答案】D 【解析】【解答】A、合成氨生产中将 NH3 液化分离，可减慢正反应速率，提高 N2、H 2 的转化率，故 A错误；B、硫酸工业中，在接触室安热交换器，目的是将放出的热量用来预热没反应的二氧化硫与氧气的混合气体，故 B 错误；C、电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阳极室产生的 Cl2 进入阴极室和氢氧化钠反应，故C 错误；D、向饱和食盐水中通入氨气再通入二氧化碳即可生成碳酸
21、氢钠固体，碳酸氢钠受热分解即可得到碳酸钠，故 D 正确故选 D【分析】A、减少生成物的质量，可以减慢化学反应速率，会使化学平衡正向移动；B、根据接触室安装热交换器的作用来回答；C、在电解装置中，阴极上是阳离子发生得电子的还原反应的过程；D、根据侯氏制碱法的原理知识来回答8.【答案】B 【解析】【解答】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、H 2 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
22、 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【分析】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 9.【答案】B 【解析】【解答】A反应热与反应途径无关，所以旧法合成氨与新法合成氨都是放
23、热反应，故 A 错误；B与旧法相比较，新法合成氨不需要在高温条件下，可节约大量能源，简化生产设备，具有发展前景，故 B 正确；C催化剂只能改变反应速率，对反应物的转化率没有影响，所以新型催化剂不会提高 N2 和 H2 的转化率，故 C 错误；D化学平衡常数与反应温度有关，两种方法的反应温度不同，则化学平衡常数一定不同，故 D 错误；故选 B【分析】A根据盖斯定律可知，反应过程中吸收、放出的热量与反应途径无关，所以两种合成氨的焓变相同，都一定是放热反应；B在常温常压下合成出氨，可节约大量能源，能够节能减排；C使用催化剂能够改变反应速率，但是不会影响化学平衡，所以催化剂不会改变当前和氢气的转化率；
24、D化学平衡常数受反应温度的影响，反应温度不同，化学平衡常数则不同10.【答案】C 【解析】【解答】解：A豆科植物根瘤菌把 N2 变成 NH3 ， 氮由游离态转化为化合态，属于氮的固定中的生物固氮，故 A 不选； B工业上，N 2 和 H2 反应生成 NH3 ， 氮由游离态转化为化合态，属于氮的固定中的人工固氮，故不 B 选；C从液态空气中分离氮气，氮气仍然是单质，是游离态，不属于氮的固定，故 C 选；D氮气和氧气合成一氧化氮，氮由游离态转化为化合态，属于氮的固定中的高能固氮，故 D 不选；故选 C【分析】氮的固定是游离态的氮气转化为化合态的过程，包括自然固氮和人工固氮11.【答案】A 【解析】
25、【解答】A氨气用铁触媒做催化剂，而制硝酸第一步制氨气则同上，第二步制一氧化氮时用铂铑合金网，制硫酸二氧化硫氧化为三氧化硫是用五氧化二钒做催化剂，故 A 正确；BH 2SO4 工业使用的三个设备是沸腾炉，接触室，吸收塔，这其中气体和能量循环利用，没有尾气吸收装置，故 B 错误；CH 2SO4 的工业生产中不用氢气，SO 3 通入浓硫酸中就是 H2SO4 ， 故 C 错误；DNH 3 是将其液化分离的氮气氢气循环利用，不需要吸收装置，故 D 错误；故选 A【分析】A根据制备的化学反应来分析；BH 2SO4 工业中没有尾气吸收装置；CHNO 3、H 2SO4 的工业生产中不用氢气；DNH 3 的制备
26、不需要吸收装置12.【答案】C 【解析】【解答】A侯氏制碱法是将 CO2、NH 3 通入饱和 NaCl 溶液中，发生以下反应：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；NH 4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3，其中 NaHCO3 溶解度最小，故有NaHCO3 的晶体析出，故 A 正确；B漂白粉的主要成分为次氯酸钙、氯化钙，氢氧化钙与氯气反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，所以工业上以氯气和石灰乳为原料制备漂白粉，故 B 正确；C单质硅可以制造制造计算机芯片，SiO 2 可以制造光导纤维，故 C 错误；D高压钠灯发出的光为黄色，黄色光的射程远，透雾能力强，故 D 正确；故选 C【分析】A侯氏
27、制碱法是将 CO2、NH 3 通入饱和 NaCl 溶液中，由于 NaHCO3 溶解度小于 Na2CO3 ， 故 NaHCO3 在溶液中析出；B氢氧化钙与氯气反应生成氯化钙、次氯酸钙和水；CSiO 2 可以制造光导纤维，不是单质硅；D钠的焰色为黄色，黄色光的射程远，透雾能力强13.【答案】B 【解析】【解答】A 项中合成塔出来的气体中含有没反应的 N2、H 2 ， 可以进行循环使用，使效率提高；C 项中控制温度在 500 左右是因为催化剂在此温度时活性最好；D 项中压强控制在 30 MPa，是考虑到动力设备。【分析】熟练掌握工业合成氨气的反应原理和工艺流程等是解题的关键，注意合成氨气的反应条件。
28、二、填空题14.【答案】N 2+O2 2NO；2NO+O 2=2NO2 ；3NO 2+H2O=2HNO3+NO 【解析】【解答】氮气与氧气在放电条件下反应生成一氧化氮，方程式为：N 2+O2 2NO；一氧化氮被氧化生成二氧化氮，方程式：2NO+O 2=2NO2 ；二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，方程式：3NO 2+H2O=2HNO3+NO；故答案为：N 2+O2 2NO；2NO+O 2=2NO2 ；3NO 2+H2O=2HNO3+NO【分析】氮气与氧气在放电条件下反应生成一氧化氮，一氧化氮被氧化生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，据此解答15.【答案】3H 2S+2Fe（OH
29、） 3Fe2S3+6H2O；CH 4+H2OCO+3H2；Fe（OH） 3；b 【解析】【解答】（1）硫化氢是酸性气体，可以和碱氢氧化铁发生中和反应：3H 2S+2Fe（OH） 3Fe2S3+6H2O，故答案为：3H 2S+2Fe（OH） 3Fe2S3+6H2O；（2）根据天然气合成氨的工艺流程图知，CH 4 第一次与水蒸气反应转化成一氧化碳和氢气，反应的方程式为：CH4+H2OCO+3H2 ， 故答案为：CH 4+H2OCO+3H2；（3）由工艺流程示意图可知第三个循环中被循环物质是 Fe（OH ） 3 循环；故答案为：Fe（OH） 3；（4）K 2CO3（aq ）和 CO2 反应生成碳酸氢
30、钾， K2CO3+CO2+H2O2KHCO3 ， 增大压强，化学平衡向右进行，符合化学平衡移动原理，故答案为：b；【分析】（1）硫化氢是酸性气体，可以和碱发生中和反应生成盐和水；（2）CH 4 第一次与水蒸气反应转化成一氧化碳和氢气；（3）根据生产流程图中所涉及的物质的来源和去向回答；（4）根据化学平衡移动原理来回答；16.【答案】C+H 2O（g） CO+H2；1；0.08mol/（ Lmin）；BC；0.08mol/（Lmin ）；CH 3OH（l）+O2（g ）=CO（g）+2H 2O（l） H=442.8kJmol1；提高原料的利用率 【解析】【解答】（1）碳粉在高温下与水蒸气反应的化
31、学方程式为：C+H 2O（g） CO+H2 ， 故答案为：C+H 2O（g） CO+H2；（2）CO+H 2O（g）CO 2+H2初始：0.2 0.3 0 0变化：0.12 0.12 0.12 0.12平衡：0.08 0.18 0.12 0.12则 K= =1，故答案为：1；（3） 由表中数据可知， l0min 内甲醇的浓度变化为 0.4mol/L，故 v（CH 3OH）= =0.04mol/（Lmin），速率之比等于化学计量数之比，故 v（H 2）=2v（CH 3OH）=20.04mol/（Lmin）=0.08mol/（Lmin），故答案为：0.08mol/（Lmin ）；A有 1 个 HH
32、 键生成的同时有 3 个 CH 键生成，正逆反应速率不相等，没有达到平衡状态，故 A 错误；BCO 百分含量保持不变，证明各组分不再变化，该反应已经达到了化学平衡状态，故 B 正确；C该反应是一个前后气体体积变化的反应，容器中混合气体的压强不变化，证明达到了平衡状态，故 C正确；D混合气体质量守恒，体积恒定，所以容器中混合气体的密度不会发生变化，故 D 错误；故选 BC；（4） 2CH3OH（l）+3O 2（g）2CO 2（g）+4H 2O（g）H 1=1275.6kJ/mol2CO（l）+O 2（g）2CO 2（g） H2=566.0kJ/molH2O（ g）H 2O（l）H 3=44.0k
33、J/mol，根据盖斯定律，将已知反应（+ 4） 得到：CH 3OH（l）+O 2（g）=CO（g）+2H 2O（l），H= （1275.6kJ/mol）（566.0kJ/mol）+（44.0kJ/mol）4=442.8kJmol 1 ， 故答案为：CH 3OH（l）+O 2（g）=CO（g）+2H 2O（l ）H= 442.8kJmol1；（5）温度在 900时，反应达到平衡状态，温度高于 900时，即：升高温度，平衡向吸热方向，即向左移动；由于合成氨的反应为可逆反应，提高循环利用原料，可提高原料的利用率，故答案为：温度高于 900时，平衡向左移动；提高原料的利用率【分析】（1）水蒸气在高温下
34、与碳反应生成一氧化碳气体和水，据此写出反应的化学方程式；（2）根据平衡常数表达式以及各种物质的浓度利用化学平衡三段式进行计算；（3） 先根据表中计算计算出甲醇的反应速率，然后根据化学计量数与反应速率成正比计算出氢气的平均反应速率；根据可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度不再变化判断；（4）根据热化学方程式利用盖斯定律计算反应热并书写热化学方程式；（5）对于放热反应，温度升高，则化学平衡向逆向移动；提高循环利用可以提高原料的利用率17.【答案】2NH 4Cl+Ca（OH） 2 2NH3+CaCl2+2H2O；N 2（g）+3H 2（g）2NH 3（g）H=93.36 kJ/mo
35、l；减小；0.5；将湿润的红色石蕊试纸接近容器，观察试纸是否变蓝，如果变蓝说明有氨气泄露（或蘸取浓盐酸接近容器，观察是否有白烟生成，如果有白烟生成说明管道泄露）；（NH 4） 2SO3和 NH4HSO3； NH4+H2O HSO3+OH ， SO32水解程度大于 NH4+ 的水解程度使溶液中 c（OH ）c（H +），溶液呈碱性；ab；碱性；CO 2；4NH 3+3O2=2N2+6H2O；O 2+4e+2H2O=4OH 【解析】【解答】（1）实验室用氯化铵和氢氧化钙固体加热制取氨气，反应方程式为：2NH4Cl+Ca（OH） 2 2NH3+CaCl2+2H2O，故答案为：2NH 4Cl+Ca（O
36、H） 2 2NH3+CaCl2+2H2O；（2）H=反应物键能和生成物键能和=945KJ/mol+3436KJ/mol 6391.06KJ/mol=93.36 kJ/mol，所以，其热化学方程式为：N 2（g） +3H2（g） 2NH3（g） H=93.36 kJ/mol，故答案为：N 2（g）+3H2（ g） 2NH3（g）H= 93.36 kJ/mol；计算可知反应是放热反应，升温，平衡逆向进行，平衡常数减小；故答案为：减小；一定温度下，2L 密闭容器中，5mol N 2 和 5mol H2 发生反应，达到平衡时， N2 的转化率为 20%，依据化学平衡三段式列式计算N2（g）+3H 2（
37、g）2NH 3（g）起始量（mol/L） 2.5 2.5 0变化量（mol/L） 0.5 1.5 1.0平衡量（mol/L） 2.0 1.0 1.0平衡常数 K= =0.5该温度下反应的平衡常数的数值是 0.5；故答案为：0.5；氨气和 HCl 反应产生白烟，并且显碱性，所以，检查氨气是否泄露可采用的化学方法有：将湿润的红色石蕊试纸接近容器，观察试纸是否变蓝，如果变蓝说明有氨气泄露（或蘸取浓盐酸接近容器，观察是否有白烟生成，如果有白烟生成说明管道泄露）；故答案为：将湿润的红色石蕊试纸接近容器，观察试纸是否变蓝，如果变蓝说明有氨气泄露（或蘸取浓盐酸接近容器，观察是否有白烟生成，如果有白烟生成说明
38、管道泄露）；（3） 氨的物质的量为 3mol，吸收标准状况下 44.8L SO2 时N 原子 3mol，S 原子 2mol，据原子守恒，在（NH 4） 2SO3 中，其原子个数比 N：S=2：1，在中，NH 4HSO3 ， 其原子个数比 N：S=1：1，所以，生成物有（NH 4） 2SO3 和 NH4HSO3 ， 故答案为：（NH 4） 2SO3 和 NH4HSO3；（NH 4） 2SO3 溶液中，铵根和亚硫酸根都会水解，（NH 4） 2SO3 显碱性说明，NH4+H2O NH3H2O+H+SO32+H2O HSO3+OH ， SO32水解程度大于 NH4+ 的水解程度使溶液中c（OH ） c
39、（H +），溶液呈碱性，故答案为：NH 4+H2O NH3H2O+H+SO32+H2O HSO3+OH ， SO32水解程度大于 NH4+ 的水解程度使溶液中 c（OH ）c （H +），溶液呈碱性；据电荷守恒有：c（NH 4+）+c（H +）=2c（SO 32）+c（ HSO3）+c（OH ），溶液显中性，则，c（H +）=c（OH ），故 a 正确，b 正确， c 错误，故选：ab；（4） 氨气是碱性气体，所以电解液最好选择碱性的，故答案为：碱性；空气中的 CO2 能和氨水反应，所以，滤去的气体是 CO2 ， 故答案为：CO 2；生成的无毒气体时 N2 ， 据此书写化学方程式为：4NH 3
40、+3O2=2N2+6H2O，正极发生氧化反应，氧气在正极反应，注意时碱性环境，所以，正极的电极反应式为：O 2+4e+2H2O=4OH ， 故答案为：4NH3+3O2=2N2+6H2O；O 2+4e+2H2O=4OH 【分析】（1）实验室用氯化铵和氢氧化钙固体加热制取氨气；（2） 先求出 H，H=反应物键能和生成物键能和即可写出热化学方程式；反应是放热反应，升温平衡向吸热反应方向进行，平衡逆向进行；结合化学平衡三段式列式计算平衡浓度，结合平衡常数概念计算； 利用氨气和 HCl 反应产生白烟，或者显碱性检查；（3） 氨的物质的量为 3mol，吸收标准状况下 44.8L SO2 时N 原子 3mo
41、l，S 原子 2mol，据原子守恒，在（NH 4） 2SO3 中，其原子个数比 N：S=2：1，在中，NH 4HSO3 ， 其原子个数比 N：S=1：1，据此分析； 利用盐的水解理论解释； 利用电荷守恒原理解答；（4） 氨气是碱性气体； 空气中的 CO2 能和氨水反应； 生成的无毒气体时 N2 ， 据此书写化学方程式；正极发生氧化反应，氧气在正极反应，注意时碱性环境18.【答案】沸点；N 2+O2 2NO；N 2+6e+6H2O=2 NH3+6OH；CO 2；NaCl；先通入溶解度大的 NH3 ， 使溶液呈碱性，增强 CO2 的溶解度；2H +CO（NH 2） 2+2NO2=CO2+2N2+3
42、H2O；6 g 【解析】【解答】（1）N 2 与液态空气中其它成分的沸点不同，沸点低的先挥发，故答案为：沸点；氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，过程的化学方程式为：N2+O2 2NO，故答案为： N2+O2 2NO；阴极 N2 得到电子，化合价升高，发生还原反应，阳极 OH失去电子发生氧化反应，阴极反应：N2+6e+6H2O=2 NH3+6OH ， 故答案为：N 2+6e+6H2O=2 NH3+6OH；（2） 碳酸氢钠煅烧生成碳酸钠、水、二氧化碳，所以 X 是二氧化碳（CO 2）；过滤除去析出的碳酸氢钠，溶液中还有部分碳酸氢钠未析出，是碳酸氢钠的饱和溶液，还有溶解在溶液中未析
43、出的NaCl、NH 4Cl、NH 4HCO3 ， NaCl 可循环使用，故答案为：CO 2；NaCl；氨气在水中的溶解度较大，氨气能与二氧化碳反应，增大 CO2 的溶解度，故答案为：先通入溶解度大的 NH3 ， 使溶液呈碱性，增强 CO2 的溶解度；（3）酸性条件下，亚硝酸根离子和尿素发生氧化还原反应生成两种无毒气体，根据元素守恒知，两种无毒气体应该是氮气和二氧化碳气体，离子反应方程式为：2H +CO（NH 2） 2+2NO2=CO2+2N2+3H2O，根据尿素和气体体积之间的关系式得，尿素的质量= 160g/mol=6g，故答案为：2H +CO（NH 2） 2+2NO2=CO2+2N2+3H
44、2O；6 g【分析】（1）N 2 与液态空气中其它成分的沸点不同；氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程；根据NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3+NH4Cl，可推出 Y 物质；根据电解时阴极物质得到电子，化合价升高，发生还原反应，阳极物质失去电子发生氧化反应；（2） 根据碳酸氢钠煅烧的产物考虑；NaCl 的溶解度较大；氨气在水中的溶解度较大；（3）尿素在酸性条件下与亚硝酸根反应生成二氧化碳和硝酸根三、综合题19.【答案】（1）N 2+3H2 2NH3（2）催化剂（3）4NH 3+5O2 4NO+6H2O（4）NH 3+HNO3=NH4NO3（5）利用空气中的氧气将 NO
45、 氧化 【解析】【解答】解：从流程图可知，N 2 和 H2 在红热铁砂网的催化作用下合成氨气，氨气和空气中的O2 在铂铑合金网的催化作用下发生催化氧化生成 NO 和 H2O，将 NO 和空气、水混合，NO 和 O2 和水反应生成 HNO3 ， 然后 NH3 和 HNO3 反应生成 NH4NO3 （1）N 2 和 H2 在红热铁砂网的催化作用下合成氨气，化学方程式为：N 2+3H2 2NH3 ， 故答案为：N 2+3H2 2NH3；（2）B 装置中在的催化作用下，氨气和氧气发生催化氧化反应，故答案为：催化剂；（3）B 装置中在 PtRh 合金网的催化作用下，氨气和氧气发生催化氧化反应生成 NO
46、和 H2O，化学方程式为：4NH 3+5O2 4NO+6H2O，故答案为：4NH 3+5O2 4NO+6H2O；（4）在 D 中，NH 3和 HNO3 反应生成 NH4NO3 ， 故化学方程式为：NH 3+HNO3=NH4NO3 ， 故答案为：NH3+HNO3=NH4NO3；（5）在 C 中，将 NO 和空气、水混合后，NO 和 O2 和水反应生成 HNO3 ， 其中氧气做氧化剂，故答案为：利用空气中的氧气将 NO 氧化 【分析】从流程图可知，N 2 和 H2 在红热铁砂网的催化作用下合成氨气，氨气和空气中的 O2 在铂铑合金网的催化作用下发生催化氧化生成 NO 和 H2O，将 NO 和空气、水混合，NO 和 O2 和水反应生成 HNO3 ， 然后 NH3 和 HNO3 反应生成 NH4NO3 ， 据此分析20.【答案】（1）蒸馏液态空气；防止催化剂中毒（2）N 2+3H2 2NH3；合成塔（3）CaSO 4+CO2+2NH3+
