合成氨纯碱的生产基础

【学习目标】

1.21

要点二、合成氨的根本生产过程1、了解合成氨的反响原理、根本生产过程和合成氨工业进展中需要解决的问题；2、通过纯碱的两种典型生产过程及其演化的学习，了解化学工艺改进的缘由、思路、条件以及由此带来的社会和经济效益。【要点梳理】

主要生产过程造气：制备合成氨的原料气N。2 2 2H：用水和碳氢化合物〔煤、焦炭、石油、自然气等〕在高温下制取。如用焦炭和水制取H的反响如下：2 2要点一、合成氨的反响原理

△C+HO(g)

CO+H；CO+HO(g)垐催化剂垐CO+H。合成氨适宜条件选择的依据

2 2 2

高温 2 2

(g)+N

垐

(g)；ΔH=―92.4kJ·mol―1；特点：这是一个放热的、气体总

石油、自然气、焦炉气、炼厂气等都含有大量的碳氢化合物，这些碳氢化合物在肯定条件下，可以与氧气或水蒸2 2 催化剂 3

CH+HO

催化剂

CO+3H；CH+2HO

催化剂

CO+4H。除去二氧化碳即可得体积缩小的可逆反响。工业上合成氨，既要使反响进展得快，又要使平衡混合物中氨的含量高，还要考虑生产中的动力、材料、设备等

4 2 △到氢气，常用KCO溶液吸取；KCO+CO+HO==2KHCO。

2 4 2 △ 2 22 3 2 3 2 2 3因素，以取得最正确效益。因此必需依据化学反响速率和化学平衡原理的有关学问，对合成氨的条件进展选择。要点诠释：勒夏特列原理主要解决的是平衡问题，主要包括平衡移动、平衡转化率、产率等问题。但以下几方面问题，则不能用勒夏特列原理解释：①是否需要催化剂及催化剂的催化效率问题；②反响速率进展的快慢、到达平衡时间长短问题；③与勒夏特列原理相冲突的实际应用问题。

净化：原料气的净化原料气在制备过程中，有O、CO、CO、HS、水蒸气存在，分别时，不行能将它们完全分别掉，因此，原料气2 2 2中往往混有少量的O、CO、CO、HS、水蒸气和粉尘，这些物质都能使催化剂的活性减弱或丧失，这就是催化剂中2 2 2毒。用稀氨水吸取HS杂质：NH·HO+HS==NHHS+HO。2 3 2 2 4 2合成氨适宜条件选择的思路

最终，原料气还需经过精制处理，如用醋酸、铜和氨配制成的溶液来吸取O、CO、CO、HS等少量有害气体。2 2 2合成：氨的合成与分别净化后的原料气经过压缩机压缩至高压。在适宜条件下进展氨的合成反响。设备：合成塔。从合成塔出来的气体，通常约含15%〔体积分数〕的氨。为了使氨从没有起反响的氮气和氢气里分别出来，要把混合气体通过冷凝器使氨液化，然后在气体分别器里把液态氨分别出来导入液氨贮罐。由气体分别器出来的气体，经过循环压缩机，再送到合成塔中进展反响。合成塔主要由接触室和热交换器两局部构成。热交换器使合成氨和氨冷凝放出的热来加热原料气体。生产流程图压强温度催化剂选择的思想大反响速率，又能提高平衡混合物氨的含量。理论上讲，压强温度催化剂选择的思想大反响速率，又能提高平衡混合物氨的含量。理论上讲，可能降低综合经济效益。因此压强不宜过高降低温度有利于提高平衡混合物中氨的含量，但温度过在工业上是很不经济的综合考虑上述问题结合考虑催化剂的活性最大，选择 的温度使用催化剂能降低反响所需的能量，加快化学反响速率。适宜的催化剂，可以使反响能够在较低温下较快地进展增大反响物的浓度可以增大反响速率并使平衡向生成氨移动适宜条件〔填写表格〕20～50MPa500℃左右以铁为主体的多成分催化剂〔铁触煤〕准时补充N、H，使其保持浓度2 2其从反响体系中分别出来22原料气净化、压缩合成塔分别液氨循环操作过程是将没有转化为生成物的反响物又重回到反响设备中参与反响的过程，明显循环操作过程可以提高反响物的利用率，使反响物尽可能地转化为生成物。由于存在循环操作过程，从理论上讲，即使是可逆反响，反响物也是全部转化为生成物。如合成氨反响，1molN2molNH，即关系式为：N～2NH。2 3 2 3要点诠释：合成氨的几个常见问题合成氨时，压强是否越大越好，为什么使用了高温、高压还要用催化剂？10cm，

要点三、合成氨工业的进展原料及原料气的净化氮气来自取之不尽用之不竭的空气，氢气的制备工艺和技术的变化：早期主要源于焦炭和水的反响，现在已经可H2

N2

格外稳定。即使用了高温、高压，反响速率仍旧格外缓慢，需要很长时间

以使用各种不同的固态〔煤和焦炭、液态〔石油中提炼的石脑油和重油等〕和气态〔自然气和焦炉气等〕可燃物作20～50MPa。综合考虑上述因素，在实500℃左右，为加快反响速率，仍需使用催化剂。

为制氢的原料。催化剂的选择500℃的高温，为什么不承受过量的N2

以提高H2

的转化率？

80多年，期间各国始终500℃的高温，可以加快反响速率，此温度时，催化剂铁触媒的活性最高。由于氮气的特别稳定性，即使增大氮气的浓度，对反响速率及氨的产率都影响不大。承受c(N)∶c(H)=1∶3的比例，更便于合成氨生产的循环操作。在

在进展争论和改进。环境保护2 2选择时，既要考虑提高温度有利于提高合成氨的速率，又要考虑适当掌握温度以利于提高氨的产率，同时还兼顾考虑催化剂的活性范围，并有利于提高整体反响物的转化率。合成氨中的原料气只能有一局部转化为氨，分别出氨后，未

合成氨的废渣主要来自造气阶段，特别是以煤为原料而产生的煤渣，用重油为原料产生的炭黑等，现在大都将它HS和COHS2 2 2反响的原料气需循环使用，c(N)∶c(H)=1∶3的比例始终保持不变，只需补充一局部N、H

使反响保持肯定的浓度

可作为尿素和碳铵的原料。合成氨的废液主要是含氰化物和含氨的污水。目前，处理含氰化物污水主2 2即可，便于合成氨生产的循环操作。

2 2 2要有生化、加压水解、氧化分解、化学沉淀、反吹回炉等方法，处理含氨废水多以蒸馏的方法回收氨到达综合利用的目的。要点四、氨碱法生产纯碱原料：食盐〔氯化钠、石灰石〔经煅烧生成生石灰和二氧化碳、氨气。生成过程：先使氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水，再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液。经过滤、洗涤得到NaHCO3

微小晶体，再煅烧制得纯碱产品。放出的二氧化碳气体可回收循环使用。含有氯化铵的滤液与石灰乳[Ca(OH)]混合加热，所放出的氨气可回收循环使用。2化学反响方程式是：NaCl+NH+HO+CO==NaHCO↓+NHCl

△NaCO+HO+CO↑3 2 2 3 4 3 2 3 2 2CaO+HO==Ca(OH) 2NHCl+Ca(OH)==CaCl+2NH↑+2HO2 2 4 2 2 3 2工业生产的简洁流程如以下图所示。

联合制碱法与氨碱法的比较：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，生产出两种贵重的产品一一纯碱和氯化铵。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，这样就节约了碱厂里用于制取二氧化碳的浩大的石灰窑；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，削减了对环境的污染，并且大大降低了纯碱和氮肥的本钱，充分表达了大规模联合生产的优越性。要点诠释：1、碳酸氢盐的不稳定性全部碳酸氢盐都不稳定，不管干态还是湿态，受热都简洁发生分解反响。如：①Ca(HCO) (aq)及Ca(HCO) (s)32 32Ca(HCO)

△CaCO↓+HO+CO↑，Ba(HCO)

△BaCO↓+HO+CO↑，2KHCO

32△KCO+HO+CO↑。

3 2

32 3 2 23 2 3 2 2氨碱法的优缺点：氨碱法的优点是：原料〔食盐和石灰石〕廉价，产品纯碱的纯度高，副产品氨和二氧化碳 的正盐和酸式盐的溶解度〔S〕的比较都可以回收循环使用；制造步骤简洁，适合于大规模生产。但氨碱法也有很多缺点：首先是两种原料的成分里都只利

〔1〕S(NaCO)＞S(NaHCO)：一样的温度条件下，NaCO的溶解度大于其酸式盐NaHCO

的溶解度。一般说2 3 3 2 3 3——食盐成分里的钠离子〔Na+〕和石灰石成分里的碳酸根离子〔CO2－〕结合成了碳酸钠，可是食盐的另一

NaCO〔aq〕CONaHCO沉淀析出：NaCO+HO+CO==2NaHCO↓，同理：S(LiCO)＞S3 2 3 2 3 2 3 2 2 3 2 3成分氯离子C－〕和石灰石的另一成分钙离子Ca2〕却结合成了没有多大用途的氯化钙CaCl，因此如何处理氯 (LiHCOS(KCO＞S(KHCO。2 3 2 3 372％～74％，其余的食盐都随着氯化钙溶

〔2〕S(CaCO)＜S[Ca(HCO)]：CaCO不溶于水，Ca(HCO)能溶于水，故一样温度条件下，CaCO

的溶解度小3 3 3 32 3液作为废液被抛弃，这是一个很大的损失。

于其酸式盐Ca(HCO) 的溶解度。一般说来，向 CaCO 悬浊液中通入CO 会使溶液变得澄清：CaCO+HO+32 3 2 3 2CO==Ca(HCO)。同理：S(MgCO)＜S[Mg(HCO)]、S(BaCO)＜S[Ba(HCO)]。要点五、联合制碱法〔1890—1974〕1943年创立的。是将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来，

2 32【典型例题】

3 32 3 32同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。原料：食盐、氨和二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气。

类型一：工业合成氨的原理例1 以下事实不能用勒夏特列原理解释的是〔 〕合成氨生成二氧化碳的方程式为：C+HO

高温CO+H

△CO+HO CO+H。

使用催化剂有利于合成氨的反响2 2 2 2 2生产过程：联合制碱法包括两个过程：第一个过程与氨碱法一样，将氨通入饱和食盐水而成氨盐水，再通入

高压有利于合成氨的反响0℃时比室温更有利于合成氨的反响二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀，经过滤、洗涤得NaHCO3

微小晶体，再煅烧制得纯碱产品，其滤液是含有氯化铵和氯化

将混合气体中的氨气液化有利于合成氨反响钠的溶液。其次个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铵晶体。由于氯化铵在常温下的溶解度比氯化钠要大，低温时的溶解度则比氯化钠小，而且氯化铵在氯化钠的浓溶液里的溶解度要比在水里的溶解度小得多。所以在低温条件下，向滤液中参加细粉状的氯化钠，并通入氨气，可以使氯化铵单独结晶沉淀析出，经过滤、洗涤和枯燥即得氯化铵产品。此时滤出氯化铵沉淀后所得的滤液，已根本上被氯化钠饱和，可回收循环使用。其工业生产的简洁流程如以下图所示。

AC【解析】合成氨的反响是一个气体体积缩小的放热反响，加压能使平衡向生成氨的方向移动；升温虽不利于提高平衡时氨的含量，但能使催化剂活性大，提高反响速率，综合各种因素看，适当的高温对合成氨反响是有利的；将氨液化降低平衡混合物中的氨气浓度，平衡向生成氨气方向移动；催化剂只能提高反响速率，缩短到达平衡的时间。【总结升华】此题最易消灭的思维障碍是漏选C。缘由是这局部同学简洁运用了所学的学问。依据所学学问，选500℃的温度作为合成氨的适宜条件，是由于在此温度时，反响速率快且平衡时氨的含量也不太低。也就是说，选500“500℃时比室温更有利”，明显假设用勒夏特列原理来解释，高温应不利于氨的生成。 【思路点拨】分析时，留意题给反响及合成氨反响中各物质的比例系数。举一反三：

2【答案〔1〕133.9 〔2〕3m3＜V＜4m3 〔3〕 3

〔4〕17a 1】〔2023黄冈测试〕80％的氨用来制造化肥，其余的用作生产其他化工产品的原料。例如，农业上使用的氮肥如尿素、硝酸铵、磷酸铵、硫酸铵、氯化铵、氨水以及各种含氮

〕由CHg〕与Hg〕13CH完全反响生成33H〔标准状况，其4 2 4 2混合肥料和复合肥料，都是以氨为原料制成的。综合考虑各种因素，在实际生产中，合成氨一般选择以 为催化剂，压强在 之间，温度在

3m31000L/m3物质的量为22.4Lmol1

133.9mol。 。要实现合成氨的工业化生产，首先要解决氢气和氮气的来源问题。氢气的制取有以下几条途径：①电解水制取氢气②由煤或焦炭来制取氢气③由自然气或重油制取氢气你认为哪种方法是最正确选择 〔填序号其反响的化学方程式为 。【答案〔1〕铁触媒10～30MPa 400～500℃

依据有关化学反响方程式可知，1m3〔标准状况〕的CH分别与HO、O反响，生成的气体在标准状况下4 2 24m3、3m31m3〔标准状况〕的CH与HO、O的混合物完全反响生成的气体，在标准状况下的4 2 23～4m3。 CH与HO的反响，CH与OV(CO)25 〔2〕③CH+HO〔g〕

CO+3H、CO+HO

催化剂

CO+H

4 2 4 2

V(H) 60 424 2 高温

2 2 △ 2 2

15

7.52.5 2

g+10HO+ O〔==25C〔+60H〔，由此可见富氧空气中

。也能使化学平衡向合成氨的方向移动〔2〕电解水制氢气，电能消耗大，本钱高；煤作原料，能源消耗大，污染大；

2 2 2 2

V(N2

) 15 3自然气作为干净燃料，便于管道运输，有投资省、能耗低的优点。

设富氧空气中O的体积分数为a，反响用去的HO〔g〕与富氧空气的体积分别为x、y。2 22】有平衡体系CO(g)+2H2

CHOH(g〔正反响为放热反响，为了增加甲醇的产量，工厂应实行3

CH〔g〕+HO〔g〕4 2

催化剂△

3H〔g〕+CO〔g〕2的正确措施是〔 〕A．高温、高压 B．适宜温度、高压、催化剂C．低温、低压 D．低温、高压、催化剂B

x 3x2CH〔g〕+O〔g〕点燃4H〔g〕+2CO〔g〕4 2 2ya 4ya【解析】题目的命题意图，将选择合成氨的分析思路应用到工业合成甲醇的反响条件选择，是一种同类工业问题

3x4ya 3

x 7a的迁移，分析时，只需考虑实际上工业生产的可能性，与合成氨生产条件选择的方法一样。由于合成甲醇的反响是气体体积缩小的反响，故增大压强有利于甲醇的生产，由于正反响是放热反响，故上升温度对生成甲醇又是不利的，由于考虑到反响速率的因素，故应实行适宜的温度，催化剂能加快反响速率，不影响化学平衡，故使用催化剂。类型二：合成氨的工业应用2〔2023长沙质检〕合成氨所用的原料可以由自然气制取，其主要反响为CH〔g〕+HO〔g〕CO〔g〕

所以有： ，解得 1 。y(1a) 1 y 3【总结升华】生产中，一般按计量数之比投料，只有某些价格相差较大的原料，才考虑过量投入廉价的原料，提高另一种价格高的原料利用率。举一反三：1】工业上有以合成氨的原料之一——氢气，有一种来源是取自石油气，例如丙烷。+3H〔。

4 2 △

有人设计了以下反响途径，假设反响都能进展，你认为合理的是〔 〕2〔1〕1m3〔标准状况〕CH4

按上式完全反响，产生H 2

A．CH3 8

C+H2CH和O之间的反响可以为2CH〔〕+O〔〕点燃2C〔〕+4H，设CH同时和HO〕及4 2 4 2 2 4 2

HCH+H3 8 3 6 2O〔g〕反响。1m3〔标准状况〕CH按上述两式完全反响，产物气体的体积y〔标准状况〕为 。2 4 C．CH+HO剂CO+H

CO+HO—→CO+HCH和HO〔g〕及富氧空气〔O

含量较高，不同富氧空气中氧气含量不同〕混合反响，产物气体组成如下

3 8 2

2 2 2 24 2 2表：

DCH+OCO+HO 2HO2H↑+O↑气体气体CO25H2N2O260152.5计算该富氧空气中O和N2 2

V(O)的体积比 2

。

按以上合理的反响途径，理论上由1mol丙烷最多可制得氨气约〔 〕A．4mol B．6.6mol C．10mol D．2.7mol该合理的反响途径最显著的优点是〔 〕2 A．简洁易行 B．制得的H2

纯度高 C．制得的H2

产量高 D．可同时获得大量的热能假设CH

V(H)和HO〔g〕及富氧空气混合反响的产物中， 2

3〔合成氨反响的最正确比，则反响中的HO

【答案〔1〕C 〔2〕B 〔3〕C【解析】氢气是合成氨的重要原料之一，工业合成的途径有多种，其中以自然气为原料是目前生产中最常用的方4 2 V(N2

2〔1〕A项中承受的极高温，明显在实际工业生产中是难以实现的；B项中的CH

的利用率不高，只有四分之一的3 8〔g〕和富氧空气的体积比为 。

HCO再进一步2 2与水作用，可连续产生H；D项是不合理的，该法倒不如直接电解水。2

为CO，从生成的母液中可提取NHC〔可用作化肥，母液中的NaCl可循环使用〔循环Ⅰ。依据AgCl和AgCO2 4 2 3将C中的化学方程式配平可得：CH+3HO—→3CO+7H，生成的CO在催化剂作用下，与水进一步反响，

的性质差异，可用加AgNO

溶液和稀硝酸的方法来鉴别纯碱中是否有食盐。3 8 2 2 3又可得到更多的H3CO+3HO—→3CO+3H1molCH最多可制得10molH10mol2 2 2 2 3 8 2H6.6molNH。2 3该方案的显著特点是生成H〕2类型三：纯碱的生产

举一反三：1】工业制纯碱时，第一步是通过饱和食盐水、氨和二氧化碳反响，获得碳酸氢钠结晶，它的反响原理可以用下面的方程式表示：NH+CO+HO==NHHCO3 2 2 4 3例3 工业上常用氨碱法制取碳酸钠〔将氨和二氧化碳先后通入饱和食盐水而析出水苏打，再经过滤、煅烧而得 NHHCO+NaCl〔饱和〕==NaHCO↓+NHCl4 3 3 4到纯碱，但却不能用氨碱法制碳酸钾，这是由于在溶液中〔 〕 以上反响的总结果是放热反响。请设计一个试验，用最简洁的试验装置模拟实现这一过程，制得碳酸氢钠结晶。可供A．KHCO3

溶解度较大 B．KHCO3

溶液度较小

选择的试验用品有：20%盐酸、30%硫酸、浓氨水、氢氧化钠、消石灰、石灰石、氯化铵、食盐、蒸馏水和冰，以及C．KCO2 3

溶解度较大 D．KCO2 3

溶解度较小

中学化学试验常用仪器。【思路点拨】分清氨碱法以及联合制碱法的原理，留意其中的一样点以及不同点。NaCONH、CONaHCO溶解度不大，当2 3 3 2 3

画出试验装置示意图，并在图中玻璃容器帝自左至右分别用A、B、C……符号标明〔请见题后说明。请写出图中A、B、C……各玻璃容器中盛放物质的化学式或名称。Na+、HCO―浓度较大时便析出 NaHCO 晶体，将过滤得到的 NaHCO 煅烧得NaCO3 3 3 2 △

，反响的方程式为：

A ，B ，C ，D ，E 。利用此题所供给的试验用品，如何推断得到的产品是碳酸氢钠的结晶，而不是碳酸氢铵或食盐结晶。NH+HO+CO==NHHCO，NaCl+NHHCO==NaHCO↓+NHCl，2NaHCO NaCO+HO+CO↑，由于KHCO3 2 2 4 3

4 3 3 4

3 2 3 2 2

3 说明：①此题装置示意图中的仪器可以用下面的方式表示：斗或溶解度较大，无法从溶液中析出，故无法利用其分解制取KCO。斗或2 3A

敞口玻璃容器 ，有塞玻璃容器 ，玻璃漏斗 ，分液漏

，玻璃导管【总结升华】此题只有明确氨碱法的本质，才能作答，而氨碱法制取碳酸钠也是重要的化工生产，应把握。例4 我国化学侯德榜〔如以下图〕改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：上述生产纯碱的方法称 ，副产品的一种用途为 。沉淀池中发生的化学反响方程式是 。

〔但应标示出在液面上或液面下〕标以“△”表示。〔1〕示意图见以下图。CaCO20%盐酸蒸馏水冰水〔或冷水〕氨通入饱和食盐水而成的氨盐水30%硫酸3取少量产品放在试管中，在酒精灯下加热至不再有气体放出时，停顿加热。试管中如有白色剩余物质，则得到的产品不是碳酸氢铵。试管冷却后，向其中参加适量盐酸，反响剧烈，产生大量气泡，最终剩余物全部溶解，说明得到的结晶是碳酸氢钠。假设参加盐酸后，晶体全部溶解，但没有气泡产生，则得到的结晶可能是食盐。写出上述流程中X物质的分子式 。

【解析】分析反响原理，制NaHCO需浓氨水、饱和NaClCO，由反响物首先应制备CO

并净化。3 2 2钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了 〔填上述流程中的编号〕的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是 。

NaHCO3

是利用NaHCO3

溶解度不大的原理，但整个反响过程是放热的，依据影响固体溶解度的因素应降温。由于△浓氨水挥出NH

，所以应作尾气处理。NHHCO

NH↑+HO+CO↑无固体剩余，NaCl为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加 。向母液中通氨气，参加细小的食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有〔 〕增大NH+的浓度，使NHCl更多地析出4 4

3 4 3 3 2 2NaHCO+HCl==NaCl+HO+CO↑，可依据此来推断产品是否为NaHCO〕3 2 2 3【稳固练习】使NaHCO3使NaHCO

更多地析出转化为NaCO，提高析出的NHCl纯度

一、选择题3 2 3 4

1〔2023河南诊断〕有关合成氨工业的说法中正确的选项是〔 。〔1〕联合制碱法或侯德榜制碱法化肥或电解液或焊药等〔其他合理答案也可〕〔2〕NH+CO+HO+NaCl==NHCl+NaHCO↓

从合成塔出来的混合气体，其中NH3

15％。所以生产氨的工厂的效率都很低3 2 2 4 3

由于氨易液化，N、H

是循环使用的，总体来说氨的产率较高或NH+CO+HO==NHHCO，NHHCO+NaCl==NaHCO↓+NHCl 2 23 2

4 3 4 3 3 4

400～500℃，目的是使化学平衡向正反响方向移动〔3〕CO2

Ⅰ过滤

10～30MPa，由于该压强下铁触媒的活性最大稀硝酸和硝酸银溶液 c【解析】在我国近代化学史侯德榜为世界作出了宏大奉献——联合制碱法，该法利用了NaHCO3

的溶解度较小，

以下事实不能用勒夏特列原理解释的是〔 〕发生反响：NH+CO+NaCl==NaHCO↓+NHCl。将NaHCO

△NaCO+CO↑+HO〔故X

温度过高对合成氨不利3 2 3 4 3 3 2 3 2 2合成氨在高温下进展是有利的C．合成氨在高温下进展和参加催化剂都能使反响速率加快D．在合成氨时，氮气要过量工业合成氨的反响是在500℃左右进展的，主要缘由是〔 〕A．500℃时此反响速率最快 B．500℃时氨的平衡浓度最大C．500℃时氨的转化率最高 D．500℃时该反响催化剂的催化活性最好以下所述状况表示合成氨反响到达平衡状态的是〔 〕A．H的消耗速率与NH3∶22 3B．体系中混合气体的平均相对分子质量不再转变C．N的生成速率与NH1∶22 3D．密闭容器中H、N、NH3∶1∶22 2 3

中有沉淀物产生的是〔 〕A．饱和NaCO溶液 B．饱和氯化钙溶液2 3C．澄清的石灰水 D．饱和氯化钠溶液12．以下四种根本类型的反响①化合反响；②分解反响；③置换反响；④复分解反响，能产生二氧化碳的是〔 〕A．只有①②③ B．只有②③④ C．只有①③④ D．①②③④二、填空题在肯定的温度和压强下，将体积为VL的不锈钢容器抽成真空后，充入1.2molNH。再将容器密闭固定，达平衡380%的氨气分解为氮气和氢气。问：平衡时氮气、氢气的物质的量各是多少？平衡时容器内的压强是氨气分解前压强的多少倍？欲减小氨气的分解率，应实行哪些措施？5．以焦炭为主要原料合成氨，为了使通入合成塔的NH2 2

1∶3的体积比，则焦炭〔不计燃烧中的损耗〕与空

“合成气”。假设用自然气为原料制合成气，可用“自然气蒸2气的物质的量之比约为〔 〕

气转化”的反响：CH(g)+HO(g) CO(g)+3H(g)；ΔH＞0。生产时主要条件是温度、压强和水蒸气的配比，另外4 2 2A．1∶3 B．3∶2 C．6∶5 D．4∶3

还要有适宜的催化剂。合成气里的H可用于合成氨，CO最终分别出来后可用于合成甲醇、醋酸、乙二醇等，即兴2起的以分子中只含有一个碳原子的化合物为原料来合成化工产品的“C化学”。据此答复以下两题：1水煤气的转化反响：CO(g)+HO(g) CO(g)+H

(g〔正反响为放热反响，以下表达正确的选项是〔 〕

自然气蒸气转化的主要反响进展时，有关表达中不正确的选项是〔 〕2 2 2肯定条件下，混合气体的平均相对分子质量不再转变，说明已到达平衡状态 A．反响速率为3v(H)=v(CH)2 4肯定条件下，HO的生成速率与CO的生成速率相等，说明已到达平衡状态2增大水蒸气的浓度可提高CO的转化率D．增大CO的浓度可提高CO的转化率

B800～8201500℃反而不利C．工业上为使平衡向正反响方向移动，要用过量的自然气D．在加压的条件下，正反响速率会增大目前用合成气生成甲醇时，承受Zn-Cr催化剂，其反响为：CO(g)+2H2

(g)CHOH(g)；ΔH＞0。有关3区分固体NaCO和NaHCO最好的方法是〔 〕2 3 3A．加热 B．两者分别与同浓度的稀盐酸反响C．溶于水，比较其溶解性 D．两者分别参加NaOH溶液或石灰水8〔2023北京朝阳〕以下说法不正确的选项是〔 。ANH+CO+NaCl+HO==NaHCO↓+NHCl

表达正确的选项是〔 〕A．到达平衡时，容器内的总压保持不变B．合成甲醇的反响可以认为是CO的氧化反响C．依据勒夏特列原理，合成甲醇的反响要在加压和维持相当高的温度下进展，以利于提高单位时间内的产量D．甲醇与CO能在肯定条件下化合生成醋酸是因CO插入CHOH中形成C＝O键而成33〔2023苏北三市调研〕利用自然气合成氨的工艺流程如图1所示：3 2 2 3 4△2NaHCO NaCO+HO↑+CO↑3 2 3 2 2BD制取一样质量的CO，假设要节约酸，可选以下哪种物质〔 〕2NaHCO

NaCO

CaCO

D．KCO3 2 3 3 2 3关于NaCO和NaHCO

性质的比较，以下表达不正确的选项是〔 〕

依据上述流程图，完成以下填空：2 3 3在肯定条件下，NaCO与NaHCO

可相互转化

〔1〕自然气脱硫时的化学方程式是 。2 3 3等质量的NaCO

固体分别与足量的盐酸反响，前者消耗盐酸多，产生气体却少

〔2〕nmolCH

经一次转化后产生CO0.9nmol，产生H mol〔用含n的代数式表示。2 3 3 4 2NaCO

比NaHCO

更稳定，NaCO

加热不易分解

〔3〕KCO〔aq〕和CO

的反响在加压下进展，加压的理论依据是 。2 3 3 2 3 2 3 2NaHCO

比NaCO

更易溶于水

a．相像相溶原理 b．勒夏特列原理 c．酸碱中和原理3 2 3

〔4〕由KHCO3

分解得到的CO2

可以用于 〔写出CO2

的一种重要用途。在一样温度下，NaCO

CO

气体至过量，溶液

〔5〕整个流程有三处循环，一是Fe(OH)

循环，二是KCO〔aq〕循环。请在图2中标出上述流程图中第三处循2 3 3 2 3 2 3环〔循环方向、循环物质。4．如以下图是某学生设计的碳酸氢钠的受热分解的试验装置图。试指出其错误之处，并加以订正。

HCO不反响。38．BNHC1Ca(OH)，反响，回收NH

4 2 39．A【解析】由NaHCO+HCl==NaCl+CO↑+HO，NaCO+2HCl==2NaCl+CO↑+HO，CaCO+2HCl==CaCl+CO↑+HO，3 2 2 2 3

2 2

2 2 2KCO+2HCl==2KCl+CO↑+HO，可知，生成一样质量的CO，A耗盐酸最少。2 3 2 2 210．D【解析】NaCONaHCONaCO+2HCl==2NaCl+CO↑+HO；2 3 3 2 3 2 2NaHCO+HCl==NaCl+HO+CO↑。等质量的NaCO

耗酸更多，且生成的气体更少。3 2 2 2 311．A错误：① ；② ；③ 订正：① ；② ；③

【解析】CO与澄清石灰水作用能产生沉淀物CaCO，但CaCO可溶于过量的碳酸而生成可溶性Ca(HCO)。2 3 3 3212．D【解析】依据每种反响类型，创设出一个有代表性的反响实例。如①C+O，②NaHCO，③C+CuO，④NaCO+HCl，一、选择题

以上四个反响都能产生二氧化碳气体。二、填空题

2 3 2 31〔N0.48mol H：1.44mol 2〕1.8 3〕高温，低压1．B 2 2〔1〕NH的物质的量为：1.2mol×80%=0.96mol，有以下关系：400～500℃是综合考虑了反响速率、平衡移动和催化剂的10～30MPa的目的是获得较快的反响速率、较高的产率等。应选B。

2NH N3 2

3+3H22．BC3．D500℃，主要是由于此温度时该反响催化剂的催化活性最好

n〔起始〕/mol 1.2 0 0n〔转化〕/mol0.960.481.44n〔平衡〕/mol0.240.481.44p

1.2mol p 14．BC；；

的消耗速率与NH

0 p 0.24mol0.48mol1.44mol p

；1.82 3 〔3〕合成氨的反响是放热反响，故其分解是吸热反响，所以，低温、高压可减小氨的分解。有必定联系，只是反响时反响物消耗的量与产物生成