练习与实践教学活动设计方案

化学人教版选修2第一单元

走进化学工业单元检测

(时间：45分钟，满分：100分) 一、选择题(本题包括9小题，每小题4分，共36分。每小题只有一个选项符合题意) 1．化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是(

)。

A．为提高农作物的产量和质量，应大量使用化肥和农药

B．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理

C．实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源

D．垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用

2．下列化学反应中，起固氮作用的是(

)。

A．NO与O2反应生成NO2

B．N2与H2在一定条件下反应生成NH3

C．NH3经催化氧化生成NO D．由NH3制碳酸氢铵和硫酸铵

3．下面四个选项是四位同学在学习过化学反应速率理论和化学平衡理论以后，联系化工生产实际所发表的看法，你认为不正确的是(

)。

A．化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品

B．化学平衡理论可指导怎样使用有限原料多出产品

C．化学反应速率理论可指导怎样提高原料的转化率

D．正确利用化学反应速率理论和化学平衡理论都可提高化工生产的综合经济效益

4．工业上接触法制硫酸的生产中，下列措施有利于提高SO2转化率的是(

)。

①V2O5作催化剂

②通入过量O2

③两次氧化

④SO2、O2循环使用

⑤通过热交换器进行热交换

⑥通入过量的SO2

A．①②③

B．②③④⑤

C．②③④⑤⑥

D．①②③④⑤⑥

5．合成氨的反应采用500 ℃温度的原因是(

)。

A．温度太低反应速率太小

B．该温度时催化剂活性最大

C．该温度时反应速率最大

D．该温度时N2的转化率最高

6．下列关于工业生产的说法错误的是(

)。

A．在侯氏制碱工业中，向饱和氯化钠溶液中先通氨气，后通二氧化碳

B．在硫酸工业、合成氨工业、硝酸工业中，皆采用循环操作提高原料利用率

C．在侯氏制碱工业中，二氧化碳可以循环利用

D．硫酸工业中，用水来吸收三氧化硫

7．城市环境污染是当前突出的环境问题。如图甲所示，X河流经某工业城市，其中a处在上游，附近有丰富的黄铁矿资源，d处在下游，有多个企业以硫酸为原料。根据某月该市环保局监测站对X河水质检测的结果，绘制成图乙。

根据甲、乙两图，判断下列说法中错误的是(

)。

A．造成X河污染的主要污染源最可能分布在bc段

B．工业、生活污水和固体废弃物等可能是造成X河污染的污染源

C．d处污染程度减小，可能是某些污染物的离子间发生反应所致

D．该城市建造硫酸厂时，综合考虑诸多因素选择离市区较远的a处

8．氨催化氧化是硝酸工业的基础，在某催化剂作用下只发生主反应①和副反应②，有关物质产率与温度的关系如图。

4NH3(g)＋5O2(g)

4NH3(g)＋3O2(g)4NO(g)＋6H2O(g) ΔH1＝－905

kJ·mol1①

－2N2(g)＋6H2O(g) ΔH2＝－1 268

kJ·mol1②

－下列说法中正确的是(

)。

A．工业上氨催化氧化生成NO时，温度应控制在780～840 ℃之间

B．为了提高反应速率，工业上常采用物料n(O2)/n(NH3)为1.7～2.0 C．加压有利于NH3生成NO，不利于NH3生成N2

－D．N2(g)＋O2(g)

2NO(g) ΔH＝－181.5 kJ·mol1

9．含硫48%的黄铁矿煅烧时FeS2损失2%，则下列说法不正确的是(

)。

A．该黄铁矿含FeS2也是48% B．硫损失也是2% C．铁损失也是2% D．该黄铁矿含FeS290% 二、非选择题(本题包括4小题，共64分) 10．(15分)合成氨和接触法制硫酸都是重要的化学工业。

(1)在实际生产的合成氨过程中，要分离出氨气，目的是__________________________；而在硫酸工业合成SO3过程中，不需要分离出SO3，原因是__________________________。

(2)接触法制硫酸，尾气中的SO2可用石灰水吸收生成CaSO3，然后再用硫酸处理，化学方程式为________________，________________。

11．(18分)实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：

已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。

(1)从上图中选择制取气体的合适装置：氮气____________、氢气__________。

(2)氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有____________、____________。

(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨，________(填“会”或“不会”)发生倒吸，原因是________________。

(4)用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是________________________，锥形瓶中还可观察到的现象是______________。

(5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式：____________________________。

＋－(6)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H、OH、________、______。

12．(16分)索尔维法的生产流程如下：

索尔维法能实现连续生产，但其食盐利用率只有70%，且所得副产品CaCl2没有用处，污染环境。

我国化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法能制得纯碱和氯化铵两种重要产品。氯化铵主要用做氮肥。

侯氏制碱法的原理是：①在30～35 ℃的饱和食盐水中，先通入氨至饱和，再通入二氧化碳得到碳酸氢钠沉淀；②过滤，将滤渣加热而得到产品；③滤液中加入细食盐粉末，在10～15 ℃，使NH4Cl沉淀，过滤，滤液为饱和食盐水。

据此回答下列问题：

(1)写出索尔维制碱法的各步反应的化学方程式：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________；

③________________________________________________________________________；

④________________________________________________________________________。

(2)写出侯氏制碱法第①步反应的化学方程式：

________________________________________________________________________。

(3)在索尔维制碱法中，____________可循环利用。

(4)在侯氏制碱法中，______________可循环利用。

13．(15分)Ⅰ.固硫剂是把煤燃烧时生成的二氧化硫以盐的形式固定在炉渣中的物质，可减少二氧化硫对大气的污染。下列物质中可用做固硫剂的有(

)。

A．CaO

B．Na2CO3

C．NH4NO3

D．P2O5

Ⅱ.以黄铁矿为原料，采用接触法生产硫酸的流程可简示如下：

请回答下列问题：

(1)在炉气制造中，生成SO2的化学方程式为_______________________________ _______________________________________________________________________。

(2)炉气精制的作用是将含SO2的炉气____________、____________及干燥，如果炉气不经过精制，对SO2催化氧化的影响是_______________________________________。

(3)在SO2催化氧化设备中设置热交换器的目的是______________、______________，从而充分利用能源。

参考答案

1.

答案：D 化肥和农药可以提高农作物的产量和质量，但大量使用时会污染土壤；绿色化学的核心是实现零排放；化石燃料在自然界中不是取之不尽，用之不竭的，还需开发新能源。

2.

答案：B 将游离态的氮转化为化合态的氮称为氮的固定。B项属于人工固氮。

3.

答案：C 对化学反应速率理论的研究能够提高单位时间的产量，但不能提高原料的利用率和转化率，而对化学平衡理论的研究可以使化学平衡向生成某种产品的方向移动。

4.

答案：B 影响SO2转化率的因素可通过化学平衡移动原理讨论。①用催化剂只能加大化学反应速率，不影响化学平衡；⑥中通入过量的SO2，必然导致SO2的转化率降低。

5.

答案：B 工业合成氨反应的特点是正反应是体积减小的放热反应。选用的适宜条件是400～500 ℃、铁触媒、10～30 MPa，循环操作(N2与H2的体积比为1∶3)。在500 ℃时催化剂的活性最大。

6.

答案：D 硫酸工业中，是用98%的浓硫酸来吸收三氧化硫，如果用水来吸收，则会产生酸雾，影响产率，D项错误。

7.

答案：D 硫酸厂选址应建在靠近硫酸消耗中心的地区，避开人口稠密的居民区和环境保护要求高的地区。

8.

答案：A 由图像知，在780～840 ℃之间，NO的产率最高，A正确；反应①中O2不能过量，因为2NO＋O2===2NO2，B错；主反应①和副反应②都是气体分子总数增大的反应，加压不利于NO和N2的生成，C错；由反应①－反应②知，N2(g)＋O2(g)

2NO(g) ΔH－＝＋181.5

kJ·mol1，D错。

9.

答案:A 化合物的损失就是各元素的损失，且化合物的损失率等于所含元素的损失率。

含硫48%的FeS2，含FeS2：

48%×100%＝90%。

2325623210.

答案：(1)减小生成物浓度，使平衡向生成NH3方向移动

该反应向生成SO3的方向进行程度大，达到平衡后SO2含量较少，故不需要分离SO3

(2)SO2＋Ca(OH)2===CaSO3＋H2O

CaSO3＋H2SO4===CaSO4＋SO2↑＋H2O 解析：(1)从氨合成塔出来的平衡混合气体中，NH3的体积约占15%，因此需将NH3及时分离出，使化学平衡向正反应方向移动，提高原料的转化率。SO2的催化氧化反应达到平衡时，SO2的转化率较高，故不需要分离SO2。

(2)用石灰水吸收SO2生成CaSO3，然后再用硫酸处理得到含量较高的SO2，可返回用做原料。

11.

答案：(1)a b (2)干燥气体

控制氢气和氮气的流速

(3)不会

因为混合气体中含有大量难溶于水的氮气、氢气

(4)氨的氧化反应是一个放热反应

有红棕色气体产生

(5)4NH3＋5O24NO＋6H2O

(6)NH4NO3

解析：本题是考查氨的合成和氨催化氧化的实验题。氮气用氯化铵溶液和亚硝酸钠溶液加热反应制取，故选a装置；氢气用锌与稀硫酸反应制取，不用加热，选b装置。甲装置的作用是混合氮气、氢气，干燥气体，控制氮气和氢气的流速。从氨合成器中出来的气体主要是氮气和氢气，通入水中吸收氨气，因为氮气、氢气难溶于水，不会倒吸。氨的催化氧化是一个放热反应，铂丝保持红热，锥形瓶中发生下列反应：

4NH3＋5O24NO＋6H2O,2NO＋O2===2NO2有红棕色气体产生，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，HNO3＋NH3===NH4NO3。

12.

答案：(1)①NH3＋H2O＋CO2===NH4HCO3

②NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl ③2NH4Cl＋Ca(OH)2④2NaHCO3CaCl2＋2NH3↑＋2H2O Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑

(2)NaCl＋H2O＋NH3＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl (3)NH3和部分CO2

(4)CO2和食盐

解析：应掌握氨碱法各步反应的化学方程式及联合制碱法的反应原理。氨碱法中，NH3和部分CO2可循环利用，联合制碱法中CO2和食盐水可循环利用。

13.

答案：Ⅰ.AB Ⅱ.(1)4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2

(2)除尘

水洗

矿尘、砷、硒等化合物使催化剂中毒，水蒸气对设备和生产有不良影响

(3)利用反应放出的热量预热原料气体

上层反应气经热交换器温度降到400～500 ℃进入下层使反应更加完全

解析：Ⅰ.CaO是碱性氧化物，可与SO2反应；H2SO3的酸性大于H2CO3，Na2CO3与SO2反应，符合强酸制弱酸规律；NH4NO3、P2O5均不与SO2反应。

Ⅱ.略。