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2019年高中化學(xué) 第1章《走進(jìn)化學(xué)工業(yè)》綜合檢測 新人教版選修2 一、選擇題(本題包括12小題，每小題5分，共計(jì)60分) 1．國際上提出的“綠色化學(xué)”是指化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中的(　　) A．對廢氣、廢水、廢渣進(jìn)行嚴(yán)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(xué)物質(zhì) D．在化工廠種草種樹，使其成為花園式工廠 【解析】　“綠色化學(xué)”總的來說，就是從化學(xué)的角度，從源頭上根本性地解決發(fā)展所帶來的環(huán)境污染問題。 【答案】　B 2．以下各種說法中正確的是(　　) A．制冷工業(yè)用氨作制冷劑，是利用了氨能發(fā)生吸熱反應(yīng)的性質(zhì) B．用碳酸鈉作去污劑，是因?yàn)樘妓徕c溶液顯堿性 C．用五氧化二釩作二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫的催化劑，是因?yàn)槲逖趸C在400 ℃～500 ℃的溫度范圍內(nèi)活性最高 D．用二氧化硫作紙漿、毛、絲、草編制品等的漂白劑，是利用了二氧化硫的吸附性 【解析】　氨用作制冷劑，利用的是氨易液化吸熱的物理性質(zhì)，不屬于吸熱反應(yīng)。用五氧化二釩作二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫的催化劑，根本原因是五氧化二釩對2SO2＋O22SO3有催化性能。二氧化硫跟有色物質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)生成無色物質(zhì)。 【答案】　B 3．下列除去雜質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法不正確的是(　　) A．除去Na2CO3固體中的少量NaHCO3，置于坩堝中加熱 B．除去SO3氣體中的少量SO2，可通入適量的O2 C．除去合成氨中生產(chǎn)的NH3中的N2、H2，可采用降溫的方法 D．純堿生產(chǎn)中所得的NH4Cl和NaHCO3混合物，可采用結(jié)晶過濾的方法分離 【解析】　降溫，可使NH3液化分離，而N2、H2，可循環(huán)利用；純堿生產(chǎn)中所得的NH4Cl和NaHCO3的混合物，可利用NaHCO3溶解度小，采用結(jié)晶過濾的方法分離。 【答案】　B 4．化學(xué)工業(yè)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用舉足輕重。下列有關(guān)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(zhuǎn)化率 B．合成氨中及時(shí)分離氨氣可提高反應(yīng)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 【解析】　生產(chǎn)中應(yīng)考慮壓強(qiáng)對設(shè)備的要求等，A項(xiàng)不正確。B項(xiàng)中分離氨氣可提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)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(xiàng)不正確。 【答案】　D 5．認(rèn)識反應(yīng)條件對化學(xué)反應(yīng)的影響，對學(xué)好化工生產(chǎn)知識具有重要意義。下列說法不正確的是(　　) A．SO2合成SO3雖然屬于放熱反應(yīng)，但工業(yè)上合成SO3時(shí)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(xué)平衡原理 C．合成純堿的過程中，應(yīng)首先向飽和食鹽水中通入NH3，再通入足量CO2 D．通過加壓降溫的方法可獲得制備NH3的原料氣N2 【解析】　合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，從化學(xué)平衡的角度分析，低溫更有利于合成氨，B項(xiàng)不正確。 【答案】　B 6．比較合成氨工業(yè)與接觸法制硫酸中SO2催化氧化的生產(chǎn)過程，下列說法中錯誤的是(　　) A．這兩個(gè)生產(chǎn)過程中，都使用了合適的催化劑 B．都選擇了較高的溫度 C．都采用了使其中一種原料過量以提高另一種原料利用率的方法 D．都采用了高壓的生產(chǎn)條件 【解析】　兩個(gè)過程中都采用了高溫、催化劑條件，合成氨需高壓而SO2的催化氧化常壓即可。 【答案】　D 7．(xx浙江臺州模擬)氨氣是化肥工業(yè)的主要原料，要解決氨氣的工業(yè)化生產(chǎn)，關(guān)鍵是解決氫氣的來源問題。下列最適合用于工業(yè)制氫的方法是(　　) A．電解水制取氫氣 B．用煤或焦炭制取氫氣 C．用天然氣制取氫氣 D．用鹽酸和金屬反應(yīng)制取氫氣 【解析】　題目考查了制氨氣所需原料之一的氫氣的制備方法，作為工業(yè)生產(chǎn)，首先要保證成本較低，有較大的經(jīng)濟(jì)效益。A中電解水制氫氣，電能消耗大，成本高，不適用于工業(yè)生產(chǎn)中制取大量的氫氣；D中用鹽酸和金屬反應(yīng)制取氫氣成本更高；C中天然氣作為清潔能源，便于管道運(yùn)輸，且用其制取氫氣時(shí)，投資較少、能耗較低；B中用煤或焦炭作原料，容易造成污染，且相對于用天然氣作原料投資較大、能耗較高。 【答案】　C 8．與氨堿法比較，下列關(guān)于聯(lián)合制堿法優(yōu)點(diǎn)的判斷中不正確的是(　　) A．提高了原料的原子利用率 B．降低了生產(chǎn)成本 C．減少了環(huán)境污染 D．減輕了對設(shè)備的腐蝕 【解析】　聯(lián)合制堿法把合成氨和純堿兩種產(chǎn)品聯(lián)合生產(chǎn)，提高了食鹽的利用率，縮短了生產(chǎn)流程，減少了環(huán)境污染。 【答案】　D 9．某工廠用CaSO4、H2O、NH3、CO2制備(NH4)2SO4，其工藝流程如下： 下列推斷中，不合理的是(　　) A．氣體1是CO2，氣體2是NH3 B．通入的NH3必須過量 C．CO2可被循環(huán)使用 D．生成1 mol (NH4)2SO4至少消耗2 mol NH3 【解析】　由于H2CO3的酸性弱于H2SO4，且CaCO3能溶于強(qiáng)酸，故“氣體1”不可能是CO2，應(yīng)是NH3，而“氣體2”是CO2，且“氣體1”即NH3必須過量，由關(guān)系式CaSO4～2NH3知每生成1 mol (NH4)2SO4至少消耗2 mol NH3。 【答案】　A 10．合成氨所用的H2可由煤與水反應(yīng)制得，其中有一步反應(yīng)為CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＜0，欲提高CO的轉(zhuǎn)化率可采用的方法有：①降低溫度；②增大壓強(qiáng)；③使用催化劑；④增大CO的濃度；⑤增大水蒸氣的濃度，其中正確的組合是(　　) A．①②③④⑤　　　　　 B．只有①⑤ C．只有①④⑤ D．只有⑤ 【解析】　該反應(yīng)是一個(gè)氣體總體積不變的放熱反應(yīng)，欲提高CO的轉(zhuǎn)化率，可設(shè)法使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，顯然降低溫度可以滿足這一要求；增加水蒸氣的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，CO的轉(zhuǎn)化率也可以增大；若增加CO的濃度，平衡雖然向右移動，但CO的總量增大，其轉(zhuǎn)化率反而減小。增大壓強(qiáng)和使用催化劑只能加快反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡的時(shí)間，而與平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率無關(guān)。 【答案】　B 11．發(fā)酵粉可用于制作饅頭、面包等。將發(fā)酵粉與水混合或加熱均產(chǎn)生二氧化碳，這一事實(shí)能夠說明(　　) A．發(fā)酵粉中一定含有二氧化碳 B．發(fā)酵粉中肯定含有小蘇打 C．發(fā)酵粉是純堿和小蘇打的混合物 D．發(fā)酵粉中含有固體酸性物質(zhì) 【解析】　產(chǎn)生CO2，必然有能與CO或HCO結(jié)合的H＋存在。 【答案】　D 12．在容積可變的密閉容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，H2的轉(zhuǎn)化率為25%，則平衡時(shí)氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)接近于(　　) A．5%　　 B．10%　　 C．15%　　 D．20% 【解析】　 N2　?。　?H2　　2NH3 起始量(mol) 2 8 0 轉(zhuǎn)化量(mol) 2/3 2 4/3 平衡量(mol) 4/3 6 4/3 所以平衡時(shí)氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)＝100%＝15.4%。故選C。 【答案】　C 二、非選擇題(本題包括4小題，共40分) 13. (10分)用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，回答有關(guān)問題： (1)玻璃管E內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________。 (2)小試管C的作用是__________________________________________。 (3)廣口瓶D內(nèi)盛的試劑是________，裝置D的3個(gè)主要作用是_______________________________________________________。 (4)若U形管內(nèi)收集到的物質(zhì)很少，分析其原因，不可能的是________。(填序號) ①裝置氣密性不好 ②制得的SO2中混有少量H2S雜質(zhì)，使催化劑中毒 ③氣流速度過快 (5)從U形管導(dǎo)出的尾氣的處理方法是_______________________________。 【解析】　本題(1)中方程式的書寫要注意條件和反應(yīng)符號“”；SO2的氣體中不會有H2S氣體雜質(zhì)，所以產(chǎn)物少的原因不可能是混有H2S雜質(zhì)引起的；SO2氣體有毒，需用NaOH溶液將其吸收。 【答案】　(1)2SO2＋O22SO3 (2)起安全瓶的作用，防止液體倒吸入試管中 (3)濃硫酸　干燥SO2和O2，將SO2和O2混合均勻，通過觀察氣泡調(diào)節(jié)氣體的流速 (4)② (5)應(yīng)用NaOH溶液吸收 14．(12分)如下圖表示某些化工生產(chǎn)的流程(有的反應(yīng)條件和產(chǎn)物已略去) 請回答下列問題： (1)寫出上述流程中所涉及的化學(xué)工業(yè)名稱___________________________。 (2)反應(yīng)Ⅰ需在500 ℃進(jìn)行，其主要原因是____________________________； H轉(zhuǎn)化為I的過程中，需不斷補(bǔ)充空氣，其原因是____________________。 (3)寫出反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)方程式_____________________________________。 工業(yè)上，采用向析出K的母液中通氨氣，加入細(xì)小食鹽顆粒，冷卻后可析出副產(chǎn)品。通氨氣的作用是________。(填序號) a．增大NH的濃度，使J更多地析出 b．使K更多地析出 c．使K轉(zhuǎn)化為M，提高析出的J的純度 【解析】　(1)A為O2、B為N2、C為H2、D為CO、E為NH3、F為CO2，反應(yīng)Ⅰ為工業(yè)合成氨，反應(yīng)Ⅱ?yàn)榘毖趸ㄖ葡跛?，反?yīng)Ⅲ為侯氏制堿法。 (2)500 ℃時(shí)該反應(yīng)的催化劑的活性最高。NO2轉(zhuǎn)化成HNO3時(shí)，由于不斷有NO生成，故通入O2，便于NO轉(zhuǎn)化成NO2，促進(jìn)NO2的轉(zhuǎn)化，提高原料的利用率。 (3)析出K的母液中含Na ＋、HCO、NH、Cl－，向其中通入NH3并加入細(xì)小的NaCl顆粒，可增大NH的濃度，更利于NH4Cl析出，同時(shí)也提高了析出的NH4Cl的純度。 【答案】　(1)合成氨、氨氧化法制硝酸、聯(lián)合制堿法(或侯氏制堿法) (2)500 ℃時(shí)，該反應(yīng)的催化劑的活性最高　H轉(zhuǎn)化為I的反應(yīng)為3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，NO2不能被完全吸收，故需不斷地補(bǔ)充空氣，促進(jìn)NO2的轉(zhuǎn)化，提高原料利用率 (3)NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl ac 15．(8分)(xx棗莊高二檢測)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(yīng)分別為： N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0； 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0。 (1)寫出流程中設(shè)備的名稱：B________，X________。 (2)進(jìn)入合成塔和接觸室中的氣體都要進(jìn)行熱處理，最理想的熱處理方法是________。 (3)采用循環(huán)操作可提高原料的利用率，下列生產(chǎn)中，采用循環(huán)操作的是________(填序號)。 ①硫酸工業(yè)?、诤铣砂薄I(yè)?、巯跛峁I(yè) (4)工業(yè)上常用98%的濃硫酸吸收SO3而不用稀硫酸或水的原因是__________________________________________________________________。 (5)工業(yè)生產(chǎn)中常用氨——酸法進(jìn)行尾氣脫硫，以達(dá)到消除污染、廢物利用的目的。硫酸工業(yè)尾氣中的 SO2經(jīng)處理可以得到一種化肥，該肥料的化學(xué)式是________。 (6)根據(jù)化學(xué)平衡移動原理，下列條件或措施合理的是________(填序號) ①合成氨工業(yè)在高壓下進(jìn)行　②合成氨工業(yè)和硫酸工業(yè)都使用催化劑?、奂皶r(shí)將氨液化而分離?、芰蛩峁I(yè)中，凈化后的爐氣中要有過量空氣?、莺铣砂惫I(yè)和硫酸工業(yè)都采用適宜的溫度 【解析】　本題以綜合題的形式考查工業(yè)制硫酸和合成氨的工藝流程，題目著眼課本基礎(chǔ)知識的考查，難度不大。 【答案】　(1)循環(huán)壓縮機(jī)　沸騰爐　 (2)逆流換熱或充分利用反應(yīng)中放出的熱量加熱反應(yīng)氣 (3)①②③ (4)用稀硫酸或水吸收SO3時(shí)易形成酸霧，不利于SO3吸收 (5)(NH4)2SO4 (6)①③④ 16．(10分)(xx北京101中學(xué)高二檢測)工業(yè)制硫酸的流程如下所示： (1)早期以硫鐵礦為原料造氣，方程式為4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，若消耗了12g FeS2，上述反應(yīng)有________mol電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移。 (2)如今大量改用固體硫?yàn)樵?，同時(shí)生產(chǎn)過程中送入過量的空氣，該改進(jìn)從減少污染物的排放和____________兩個(gè)方面體現(xiàn)“綠色化學(xué)”。 (3)如果C裝置中生成0.1mol SO3，可放出9.83 kJ的熱量。則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為____________________________________________________。 (4)硫酸廠尾氣處理的流程如下： G和M的主要成分一樣，如此處理的目的是_______________________， 加澄清石灰水的離子方程式為___________________________________。 【解析】　(1)4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2　44e－ 　　　　　480 g 44mol 　　　 12 g n(e－) 計(jì)算得：n(e－)＝1.1 mol 【答案】　(1)1.1　(2)提高原料的利用率 (3)SO2(g)＋O2(g)===SO3(g)ΔH＝－98.3 kJ/mol (4)富集SO2　SO2＋Ca2＋＋2OH－===CaSO3↓＋H2O