一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分)
下列化工生产中所发生的主要化学反应,不涉及氧化还原反应的是( )
A.氯碱工业 B.接触法制硫酸
C.制造普通玻璃 D.工业合成氨
解析:选C。各选项涉及的主要反应为:A项,2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;B项,S+O2SO2,2SO2+O2催化剂△2SO3,SO3+H2O===H2SO4;C项,SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑,SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑;D项,N2+3H2高温、高压催化剂2NH3。
工业上以黄铁矿为主要原料制造硫酸的生产过程中,按反应先后顺序依次使用的主要设备是( )
A.接触室 沸腾炉 吸收塔
B.沸腾炉 接触室 吸收塔
C.沸腾炉 吸收塔 接触室
D.接触室 吸收塔 沸腾炉
解析:选B。黄铁矿为主要原料制造硫酸的生产过程中,按反应先后顺序依次为沸腾炉、接触室、吸收塔。
下图是合成氨的简要流程示意图

沿X路线回去的物质是( )
A.N2和H2 B.催化剂
C.NH3 D.H2
解析:选A。从合成塔出来的混合气中有相当一部分是未反应的氮气和氢气,单程转化会造成极大的浪费,实际生产中采用了循环法,将它们重新送回合成塔继续反应,同时不断地补充新鲜的原料气。
下列有关合成氨工业的说法中,正确的是( )
A.从合成塔出来的混合气体中,氨气占15%,所以生产氨的工厂的效率都很低
B.由于氨易液化,N2和H2在实际生产中循环使用,所以总体来说,氨的产率很高
C.合成氨工业的反应温度控制在500 ℃,目的是使化学平衡向正反应方向移动
D.我国合成氨厂采用的压强是10~30 MPa,因为该压强下铁触媒的活性最大
解析:选B。虽然从合成塔出来的混合气体中NH3只占15%,但由于原料气N2和H2循环使用和不断分离出液氨,所以生产NH3的效率还是很高的,因此A项不正确。控制反应温度为500 ℃,一是为了使反应速率不至于很低,二是为了使催化剂活性最大,因此,C选项不正确。增大压强有利于NH3的合成,但压强越大,需要的动力越大,对材料的强度和设备的制造要求越高,我国的合成氨厂一般采用1×107~3×107Pa,但这并不是因为该压强下铁触媒的活性最大,因此,D选项不正确。
合成氨时既要使合成氨的产率增大,又要使反应速率加快,可采取的办法是( )
①减压 ②加压 ③升温 ④降温 ⑤及时从平衡混合气中分离出NH3 ⑥补充N2或H2 ⑦加催化剂 ⑧减小N2或H2的量
A.③④⑤⑦ B.②⑤⑥
C.②⑥ D.②③⑥⑦
解析:选C。合成氨反应N2(g)+3H2(g)高温、高压催化剂2NH3(g) ΔH<0的特点为:正反应放热且气体体积减小。要使平衡向正反应方向移动且反应速率加快,应选C。
在下表的工业生产与所排放的对应污染物中,正确的是( )
选项
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A
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B
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C
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D
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工业生产名称
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炼铁
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炼钢
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氨氧化法制硝酸
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接触法
制硫酸
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主要污染物
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一氧化氮、
二氧化氮
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一氧化碳、
棕色烟尘
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二氧化硫、
三氧化硫
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一氧化碳、
黑色烟尘
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解析:选B。工业生产名称与主要污染物的正确对应关系是:炼铁——一氧化碳、黑色烟尘;炼钢——一氧化碳、棕色烟尘;氨氧化法