第12讲 6.3 化工生产--2023-2024学年寒假版高一化学教材知识点精讲练（沪科版2020）

第十二讲 化工生产 知识梳理 · 考点一、工业制取硫酸的反应原理和生产过程 沸腾炉 接触室 吸收塔 工业制硫酸反应原理 （1）主要原料： 硫磺或硫铁矿，其中硫磺制酸具有生产流程短，“三废”治理量较少等优势，因而今后以硫磺制取酸为主要发展趋势 。 （2）根据工业制硫酸的反应原理，生产过程通常可以分为 造气 、 转化 、 吸收 三个主要阶段 接触法制硫酸 （1）接触法制硫酸： 主要阶段 造气-硫铁矿煅烧制造SO2 转化-SO2接触氧化 吸收-SO3的吸收 主要设备 沸腾炉 转化器 吸收塔 化学反应 4FeS2+11O2Fe2O3+8SO2 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) SO3+H2O=H2SO4 A．转化器出来的气体主要包括： 二氧化硫、氧气、氮气 ，原料气要通过除尘、干燥等净化处理，目的是___防止催化剂中毒________________________________________。 B．使用98.3%的硫酸而不是直接用水来吸收三氧化硫的原因：_使用水吸收三氧化硫会导致大量酸雾妨碍吸收_________________ 。 化学反应方程式 压强 温度 催化剂 SO2的氧化 2SO2+O2 2SO3 0.1MPa（常压） 400℃~500℃ V2O5等 工业合成氨 （1）合成氨的适宜条件探究：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) + Q（Q>0） 反应条件 对化学反应速率 的影响 对平衡混合物中NH3 含量的影响 化学反应速率与 化学平衡综合考虑 增大压强 __加快_____（填“加快”或“减慢”） __有利_____提高NH3含量 （填“有利”或“不利”） 影响一致，应__增大____压强（填“增大”或“减小”） 升高温度 ___加快________ ____不利___提高NH3含量 （填“有利”或“不利”） 影响____高温______ 温度控制要适宜 使用 催化剂 ___加快________ __无___影响 （填“有”或“没”） 用合适催化剂 有利于加快反应速率 增加反应 物浓度 __加快_________ 平衡向_正__反应方向移动（填“正”或“逆”） 影响一致 应___增加_____反应物浓度 ∴合成氨的合理生产条件：① 使用__铁触媒______为催化剂 ②一定程度的加压 ③ 温度控制在催化剂的活性温度（500℃） ④ 及时分离___氨气_____ （2） 合成氨工业流程： 1．已知含硫元素的几种物质间具有如图转化关系。表示阿伏加德罗常数值，下列说法正确的是 A．反应①中充分燃烧后生成 B．反应②中若转移个电子，生成 C．个分子与足量氧气经反应③可以制得个分子 D．的二氧化硫水溶液中的物质的量为 【答案】B 【解析】A．没有给出标况，无法计算二氧化硫体积，A错误； B．反应②：，可知，若转移个电子，生成，B正确； C．二氧化硫与氧气的反应是可逆反应，个分子与足量氧气经反应③生成分子小于个，C错误； D．没有给出溶液体积，无法计算的物质的量，D错误； 故选B。 2．工业制硫酸的一步重要反应是SO2在400~600℃下的催化氧化：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行，下述有关说法正确的是 A．使用催化剂可加快反应速率，提高SO3产率 B．其它条件保持不变，温度越高，速率越快，生产效益越好 C．实际生产中选定400～600℃作为操作温度，其原因是在此温度下催化剂的活性最高，SO2能100%转化为SO3 D．增大压强可以提高SO3产率，但高压对动力和设备要求太高，会增加生产成本 【答案】D 【解析】A．使用催化剂可加快反应速率，但催化剂不能影响平衡的移动，不能提高SO3的产率，A错误； B．温度超过400~600℃时，催化剂的活性降低；且该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，SO3产率的产率降低，故温度超过400~600℃时，升高温度，生产效益降低，B错误； C．实际生产中选定400～600℃作为操作温度，其原因是在此温度下催化剂的活性最高；但该反应是可逆反应，SO2的转化率小于100%，C错误； D．该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，SO3产率升高，但高压对