1、填空题  利用天然气合成氨的工艺流程示意如下

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）n mol CH4经一次转化后产生CO 0.9n mol、产生H2________mol（用含n的代数式表示）
（3）K2CO3（aq）和CO2反应在加压下进行，加压的理论依据是_______（多选扣分）
（a）相似相溶原理 （b）勒沙特列原理（c）酸碱中和原理
（4）由KHCO3分解得到的CO2可以用于________________（写出CO2的一种重要用途）
（5）整个流程有三处循环，一是Fe(OH)3循环，二是K2CO3（aq）循环，请在上述流程图中标出第三处循环（循环方向、循环物质）

参考答案：（1）3H2S+2Fe(OH)3==Fe2S3+6H2O
（2）2.7n
（3）b
（4）生产纯碱 （5）

本题解析：

本题难度：一般

2、选择题  下列反应起了氮的固定作用的是
[? ]
A．N2与H2在一定条件下反应生成NH3
B．由NH3制碳铵和硫铵等化肥
C．NH3经催化氧化生成NO
D．NO与O2反应生成NO2

参考答案：A

本题解析：

本题难度：简单

3、简答题  [选修一化学与技术]联碱法（候氏制碱法）和氨碱法的生产流程简要表示如下图：

（1）沉淀池中发生反应的化学方程式为______；
（2）X是______，Y是______?（填化学式）；
（3）Z中除了溶解的氨气、食盐外，其它溶质还有______；排出液中的溶质除了氢氧化钙外，还有______；
（4）从理论上分析，在氨碱法生产过程中______?（填“需要”、“不需要”）补充氨气，从原料到产品，氨碱法总反应过程用化学方程式表示，可写为______；
（5）根据联碱法中从母液中提取氯化铵晶体的过程推测，所得结论正确是______；
a．常温时氯化铵的溶解度比氯化钠小
b．通入氨气目的是使氯化铵更多析出
c．加入食盐细粉目的是提高Na+的浓度，促进碳酸氢钠结晶析出
（6）联碱法中，每当通入NH3?44.8L（巳折合成标准状况下）时可以得到纯碱100.0g则NH3的利用率为______．相比于氨碱法，指出联碱法的一项优点______?

参考答案：（1）依据流程图分析可知，生产流程联碱法和氨碱法生产流程中沉淀池中发生的反应是氨气、二氧化碳、水、氯化钠反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵，所以反应的化学方程式为：NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl，故答案为：NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl；
（2）联碱法生产流程图中分析循环Ⅱ中是碳酸氢钠分解生成的二氧化碳气体；氨碱法的生产流程中循环Ⅰ是氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与铵盐反应生成的氨气可以循环使用，故答案为：CO2；NH3；
（3）依据两个过程中的物质发生的反应分析，联碱法母液主要是氯化铵、碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠；Z中除了溶解的氨气、食盐外，其它溶质还有氯化铵、碳酸钠；氨碱法排出液中的溶质除了氢氧化钙外，还有氢氧化钙和氯化铵反应生成的氯化钙，氯化钠，故答案为：Na2CO3、NH4Cl；CaCl2、NaCl；
（4）从理论上分析，氨碱法生产过程中，母液中加入氧化钙反应生成氢氧化钙会和铵盐生成氨气，反应过程中氨气转化为铵盐，铵盐转化为氨气，氨气循环使用，不需要补充氨气；
NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl；CaCO3═CaO+CO2↑；CaO+H2O═Ca（OH）2；Ca（OH）2+2NH4Cl═CaCl2+2NH3↑+2H2O；2NaHCO3═Na2CO3+H2O+CO2↑合并得到总化学方程式为：CaCO3+2NaCl═Na2CO3+CaCl2，故答案为：不需要；CaCO3+2NaCl═Na2CO3+CaCl2；
（5）联碱法中从母液中提取氯化铵晶体的过程中；
a、温时氯化铵的溶解度比氯化钠大，故a错误；
b、通氨气作用有增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出和使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度，故b正确；
c、加入食盐细粉目的是提高Cl-的浓度，促进氯化铵结晶析出，故c错误；
故答案为：b；
（6）联碱法中发生的反应为：NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3═Na2CO3+H2O+CO2↑；每当通入NH3?44.8L（巳折合成标准状况下）物质的量为2mol；生产过程中得到纯碱100.0g，物质的量为100g106g/mol=5053mol；需要氨气的物质的量为5053×2=10053mol；则NH3的利用率=10053mol2mol×100%=94.3%；
联合制碱法与氨碱法比较，其最大的优点是使食盐的利用率提高到96%以上，应用同量的食盐比氨碱法生产更多的纯碱．另外它综合利用了氨厂的二氧化碳和碱厂的氯离子，同时，生产出两种可贵的产品--纯碱和氯化铵．将氨厂的废气二氧化碳，转变为碱厂的主要原料来制取纯碱，这样就节省了碱厂里用于制取二氧化碳的庞大的石灰窑；将碱厂的无用的成分氯离子（Cl-）来代替价格较高的硫酸固定氨厂里的氨，制取氮肥氯化铵．从而不再生成没有多大用处，又难于处理的氯化钙，减少了对环境的污染，并且大大降低了纯碱和氮肥的成本，充分体现了大规模联合生产的优越性，
故答案为：94.3%；不产生无用的CaCl2，提高了食盐的转化率．

本题解析：

本题难度：一般

4、选择题  属于人工固氮的化学反应是（　　）
A．NO与O2反应生成NO2
B．由NH3转变成NH4HCO3
C．N2与H2在一定条件下反应生成NH3
D．豆科植物的根瘤菌将氮的化合物转变成植物蛋白

参考答案：C

本题解析：

本题难度：一般

5、填空题  合成氨对化学工业和国防工业具有重要意义．
（1）向合成塔中按1：4的物质的量之比充入N2、H2进行氨的合成，图A为T0C时平衡混合物中氨气的体积分数与压强（P）的关系图．

①写出工业上合成氨的化学方程式______．
②图A中氨气的体积分数为15.00%时，H2的转化率=______．
③图B中T=500°C，温度为4500C对应的曲线是______（选填字母“a“或“b”），选择的理由是______
④由图象知，增大压强可提高原料的利用率，从生产实际考虑增大压强需解决的问题是______（写出一条即可）．
（2）合成氨所需的氢气可由甲烷与水反应制得，反应的热化学方程式为：
CH4（g）+H2O

CO（g）+3H2（g）；△H=+QkJ/mol（Q＞0）
（3）一定温度下，在2L容器中发生上述反应，各物质的物质的量变化如下表

参考答案：（1）①工业上利用氮气和氢气来合成氨，原理方程式为：N2+3H2催化剂.高温高压2NH3，故答案为：N2+3H2催化剂.高温高压2NH3；
②设N2的转化率为x，则N2+3H2催化剂.高温高压2NH3
初始物质的量：1?4?0
变化的物质的量：x? 3x?2x?
平衡时的物质的量：1-x? 4-3x? 2x
氨气的体积分数为15.00%时，则2x2x+1-x+4-3x=15%
解得x=0.33（mol），所以氢气的转化率=0.33×34×100%≈24.45%，故答案为：24.45%；
③对于反应N2+3H2催化剂.高温高压2NH3，当温度降低时，化学平衡向放热反应方向移动，所以氨气的体积分数增大，对应的曲线是b，
故答案为：b；合成氨的正反应是放热反应，根据勒夏特列原理，其他条件不变，降低温度，化学平衡向放热反应方向移动；
④增大压强可提高原料的利用率，但是设备的耐压程度是有限的，从生产实际考虑增大压强可以研制耐压设备或增大压强的动力、材料的强度等，
故答案为：研制耐压设备（或增大压强的动力、材料的强度等其他合理答案）；
（2）①根据一氧化碳和氢气的物质的量的变化情况可以判断，5?7min之间反应是处于平衡状态，前5min平均反应速率v（CH4）=△c△t=0.4mol-0.2mol2L5min=0.02mol?min-1，
故答案为：是；0.02mol?min-1；
②反应在7～10min之间，CO的物质的量减少，加入氢气能让平衡逆向移动，减少一氧化碳的浓度，故答案为：d；
③若保持温度不变，向1L容器中起始充入0.15molCH4、0.45molH2O，再充入0.05molCO、0.15molH2相当于是0.05mol的甲烷和0.05mol的水，即充入甲烷是0.2mol，水是0.5mol，和初始投料0.4mol的甲烷和1.0mol的水是等效的，达到平衡时CH4的体积百分含量相同，故答案为：0.05；0.15．

本题解析：

本题难度：一般