高考化学重难点突破15化工生产.docx
《高考化学重难点突破15化工生产.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学重难点突破15化工生产.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高考化学重难点突破15化工生产
高考化学《重难点突破-化工生产》
1.化学科学的形成、发展与应用过程中，下列科学家与其成就不相对应的是（C）
A.英国科学家波义尔提出化学元素的概念
B.法国科学家拉瓦锡提出燃烧的氧化学说
C.科学家阿伏加德罗提出原子学说
D.中国科学家侯德榜发明联合制碱法
【解析】
A.波义尔提出化学元素的概念，故A说法正确；
B.拉瓦锡提出燃烧作用的氧化学说，故B说法正确；
C.道尔顿提出原子学说，阿伏加德罗提出阿伏加德罗常数、阿伏加德罗定律，故C说法错误；
D.候德榜发明联合制碱法，故D说法正确；
2.比较工业合成氨与接触法制硫酸中SO2催化氧化的生产过程，下列说法中错误的是（B）
A.原料气都需要净化处理，以防止催化剂中毒
B.应用勒夏特列原理，都选择了较高的温度
C.都采用了使其中一种原料过量以提高另一种原料利用率的方法
D.催化剂的主要成分均是金属的氧化物
3.下列“化学知识原理”对“实际应用”的解释说明错误的是（A）
选项
实际应用
化学知识原理
A
选用金属锂做锂电池的负极
锂轻且在空气中稳定
B
工业采用高压（20-50MPa）合成NH3
应用勒夏特列原理
C
施加石膏降低盐碱地（含Na2CO3）的碱性
CaCO3溶度积小于CaSO4
D
在船身上装锌块来避免船体遭受腐蚀
Zn比Fe活泼
【解析】
锂是活泼金属，在空气中易被氧化，故A错误；根据勒夏特列原理，加压有利于合成氨反应正向移动，故B正确；CaCO3溶度积小于CaSO4，所以碳酸钠与硫酸钙反应生成碳酸钙沉淀，故C正确；Zn比Fe活泼，Zn、Fe构成原电池时Zn是负极，在船身上装锌块来避免船体遭受腐蚀，故D正确。
4.下列关于工业生产过程的叙述错误的是（A）
A.联合制碱法生产的两种产品一种是碱，一种是盐
B.在硫酸工业生产过程的接触室中运用热交换技术可充分利用能源
C.在合成氨生产中有原料循环使用的工艺，可以提高原料的利用率
D.用烧碱溶液吸收精制硝酸产生的尾气中的氮氧化物符合绿色化学理念
【解析】
A．联合制碱法的原理：
①NH3+CO2+H2O═NH4HCO3②NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl③2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，得到的产物为碳酸钠和氯化铵，都是盐，故A错误，符合题意；
B．二氧化硫被氧化为三氧化硫是放热反应，使用热交换装置热量充分利用可节约能源，故B正确，但不符合题意；
C．氢气与氮气反应生成氨气为可逆反应，不能完全转化，循环使用氮气和氢气，可以减少成本，提高原料的利用率，故C正确，但不符合题意；
D．二氧化氮、一氧化氮有毒，能够与氢氧化钠发生反应：
2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O，所以工业上用氢氧化钠吸收精制硝酸产生的尾气，故D正确，但不符合题意；
1.氨碱法和联合制碱法是两大重要的工业制碱法，下列表达不正确的是（A）
选项
氨碱法
联合制碱法
A
原料
食盐、氨气、生石灰
食盐、氨气、二氧化碳
B
可能的副产物
氯化钙
氯化铵
C
循环物质
氨气、二氧化碳
氯化钠、二氧化碳
D
评价
原料易得；设备复杂；能耗高
原料利用率高；废弃物少
【解析】
A．氨碱法：
以食盐（氯化钠）、石灰石（经煅烧生成生石灰和二氧化碳）、氨气为原料，联合制碱法：
以食盐、氨和二氧化碳（其中二氧化碳来自合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气）为原料，其中氨碱法原料中有石灰石，不是生石灰，A错误；
B．氨碱法可能的副产物为氯化钙，联合制碱法可能的副产物氯化铵，B正确；
C．氨碱法循环物质：
氨气、二氧化碳，联合制碱法循环物质：
氯化钠，二氧化碳，C正确；
D．氨碱法原料（食盐和石灰石）便宜，产品纯碱的纯度高，副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用，制造步骤简单，适合于大规模生产，但设备复杂；能耗高，氨碱法的最大缺点还在于原料食盐的利用率只有72%～74%；联合制碱法最大的优点是使食盐的利用率提高到96%以上，废弃物少，D正确；
1.工业生产中物质的循环利用有多种模式（图中符号仅代表各自流程中的一种物质）。
下列关于图中物质循环的表述错误的是（B）
IIIⅢ
A.图I可用于合成氨中的N2、H2的循环
B.图II可用于氨氧化法制硝酸中NO的循环
C.图Ⅲ可用于氨碱法制纯碱中CO2、NH3的循环
D.图Ⅲ可用于联碱法制纯碱中CO2、NaCl的循环
【解析】
A．工业合成氨，氮气、氢气在高温、高压、催化剂条件下生成氨气，分离出氨气后剩余的N2、H2的循环利用，可提高原料利用率，故不选A；
B．氨氧化法制硝酸的原理是氨的催化氧化生成NO、NO氧化为NO2，NO2和水反应生成硝酸，而图II中W→M＋N，很明显不符合反应事实，故选B；
C．氨碱法制纯碱的原理是NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NH4Cl＋NaHCO3↓，碳酸氢钠分解放出二氧化碳，氯化铵加氢氧化钙放出氨气，图Ⅲ可用于氨碱法制纯碱中CO2、NH3的循环，故不选C；
D．联碱法制纯碱的原理是NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NH4Cl＋NaHCO3↓，碳酸氢钠分解放出二氧化碳，氯化铵溶液中加入食盐颗粒而使NH4Cl单独结晶析出，图Ⅲ可用于联碱法制纯碱中CO2、NaCl的循环，故不选D；
1.世界最早工业生产碳酸钠的方法是路布兰（N.Leblanc）法，该方法以食盐、浓硫酸、石灰石、煤为原料制碱，主要分三步进行：
①用NaCl与H2SO4反应制Na2SO4；2NaCl＋H2SO4Na2SO4＋2HCl↑
②用焦炭还原Na2SO4制Na2S；Na2SO4＋4CNa2S＋4CO↑
③用硫化钠与石灰石反应制Na2CO3；Na2S＋CaCO3Na2CO3＋CaS
下列说法正确的是（）
A.该方法对生产设备基本没有腐蚀
B.该方法对环境污染较小
C.第②步产生2.24LCO时，转移的电子数为0.2NA
D.三步反应涉及的反应类型有两种
【解析】
A.该生产中产生HCl，对生产设备严重酸蚀，故A错误；
B.第②步产生的CO是大气污染物，B错误；
C.没有说标况，C错误；
D.复分解反应和氧化还原反应，D正确；
1.下图是工业生产中合成氨流程示意图，仔细观察图示中的物质变化关系及工艺特点，回答下列问题：
（1）合成氨的整个工业生产包括造气、净化、合成氨三大部分，其中上述工艺流程图示中已经将造气与净化装置用竖线分开，请你在图示中再将净化与合成氨装置用竖线分开。
（2）合成氨工业中的氢气来源于天然气、煤等物质，根据图示物质的变化关系写出两个生成氢气的化学方程式：
______________________________；______________________________。
（3）净化装置中可以消除造气过程中产生的杂质，目的是______________________。
（4）目前国家倡导节能减排，观察上述工艺流程图示，写出合成氨工业中节能减排的两项措施：
__________________________________，________________________________________。
【答案】
（1）
（2）CH4＋H2OCO＋3H2CO＋H2OCO2＋H2
（3）防止催化剂中毒
（4）氢气、氮气的循环利用；利用反应产生的热预热合成气体
【解析】
（1）整个工艺流程图示分为三部分，即造气、净化和合成氨装置。
其中“洗涤塔”就是净化装置，而合成塔则是合成氨气的装置，另外还有氨气分离装置。
所以答案：
。
（2）图示中进入“转化炉”的气体是甲烷与水蒸气，而出来的气体有氢气、CO，故在转化炉中发生的甲烷与水蒸气的反应，其反应的方程式为：
CH4＋H2OCO＋3H2；转化炉中的CO产物对制备合成氨无用，故在“变换塔”中通入水蒸气使之与一氧化碳反应可以制备氢气，其反应的方程式为：
CO＋H2OCO2＋H2。
（3）因为工业合成氨需要催化剂，而催化剂往往会因为杂质的存在而降低催化效果，所以需要除杂。
（4）目前国家倡导节能减排，节能减排的措施有：
①开发太阳能水能、风能、地热等新能源；②减少煤、石油、天然气等矿物燃料的使用；③大量植树造林，禁止乱砍滥伐。
④资源综合利用，推进垃圾资源化利用，全面推进清洁生产；⑤加快节能减排技术研发，加快节能减排技术产业化示范和推广，加快建立节能减排技术服务体系，推进环保产业健康发展，加强国际交流合作等。
观察上述工艺流程图示，合成氨工业中节能减排的两项措施有：
推进资源综合利用，推进垃圾资源化利用，全面推进清洁生产；加快节能减排技术研发，推进环保产业健康发展。
9．
（1）汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，生成NOx等污染大气。
其中生成NO的能量变化示意图如下：
①反应的热化学方程式为。
②根据下图所示，只改变条件R，当N2的转化率从a3到a1时，平衡常数K。
A．可能增大
B．一定不变
C．可能不变
D．可能减小
E．增大、减小、不变均有可能
（2）尿素（又称碳酰胺）是含氮量最高的氮肥，工业上利用CO2和NH3在一定条件下合成尿素的反应分为：
第一步：
2NH3（g）＋CO2（g）H2NCOONH4（氨基甲酸铵）（l）
第二步：
H2NCOONH4（l）H2O（g）＋H2NCONH2（l）
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为500L的密闭容器中投入4mol氨和1mol二氧化碳，验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如图所示：
①合成尿素总反应的快慢由第步反应决定。
②反应进行到10min时测得CO2的物质的量如上图所示，则用CO2表示的第一步反应的速率v（CO2）＝mol/（L·min）。
③由氨基甲酸铵和CO2曲线变化可得出关于浓度变化和平衡状态的两条结论是：
a．；
b．。
【来源】2015届广东省肇庆市高三第三次统一检测理综化学试卷（带解析）
【答案】（16分）
（1）（5分）①N2（g）＋O2（g）====2NO（g）△H="+183"mol·L－1（3分）[化学式1分、条件1分、焓变1分]②A、C（2分）[选1个且正确给1分，错1个0分]
（2）（11分）①二（或2；2分）②1.5×10-4（3分）③（6分）氨基甲酸铵浓度先增大（1分），15分钟后减小（1分）；15min时（1分），第一步反应达到平衡状态（1分），55min时（1分），第二步反应（或总反应）达到平衡状态（1分）
【解析】
试题分析：
（1）①该反应中的反应热=（945+498）kJ/mol-2×630kJ/mol=+183kJ/mol，所以其热化学反应方程式为：
N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H="+183"kJ•moL-1，故答案为N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H="+183"kJ•moL-1；
②N2的转化率增大可能是改变温度即降温，使平衡正向移动，此时K增大；也可能是恒温，只增加O2的量也能使N2的转化率增大，此时K不变，做A、C可选。
（2）①总反应的快慢由慢反应决定，这里由第2步决定；②结合图可得到CO2在10min内变化的物质的量是0.75mol，容器的体积是500L，时间是10min，可计算出v（CO2）＝1.5×10-4mol/（L·min）．
③从图中看出：
氨基甲酸铵浓度先增大，15分钟后减小；15min时第一步反应达到平衡状态；55min时第二步反应（或总反应）达到平衡状态。
考点：
化学平衡理论涉及反应速率、平衡常数、热化学反应等
1.溶解度曲线具有最要的实践指导意义。
据此回答下列问题：
图1图2
（1）联合制碱法生产中需向分离出NaHCO3后所得
升级会员 