热点探索：化学与能源、化工生产.docVIP

或 中鸿智业信息技术有限公司 热点探索训练3 化学与能源、化工生产 专题目标导引 化学与能源：化工生产的试题在近几年的高考中出现的频率较高。反映了命题者通过高考题引导考生关注能源安全、化学在化工生产中的应用的思想。 一、考纲对本专题的要求 1.了解化学反应中的能量变化、吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热、中和热等概念。初步了解新能源的开发。 2.了解石油化工、农副产品加工、资源综合利用及防止污染和环保的概念。 3.以硫酸为例，了解化工生产化学反应原理的确定。初步了解原料与能源的合理利用、“三废处理”与环境保护以及生产过程中的综合经济效益问题。 4.以合成氨工业生产为例，用化学反应速率和化学平衡的观点理解工业生产的条件。 二、高考热点问题 1.能源的合理利用，能源与反应热相结合的计算。 2.与化工生产相关的反应原理、“三废”的处理和化工生产的综合经济效益问题。 3.化工生产的条件的选择。 4.与化工生产相关的计算。 三、与化工生产相关的几个问题 1.化工生产适宜条件选择的一般原则 （1）对任一可逆反应，增大反应物浓度，能提高反应速率和转化率。故生产中常使用廉价易得的原料并适当过量，以提高另一原料的利用率，如氮气与氢气的配比为1.07∶3。 (2)对气体分子数减少的反应，增大总压使平衡向增加生成物的方向移动。但压强太大，动力消耗，设备要求，成本增高，故必须综合考虑。 （3）对放热反应，升温、加快反应速率， 但转化率降低，若温度太低，反应速率又太慢，故需使用适当的温度。 对吸热反应、升温、加快反应速率， 又能提高转化率，但要避免反应物或生成物的过热分解。 （4）使用催化剂可大大提高反应速率且不影响化学平衡，但使用时必须注意其活性温度范围且防止催化剂“中毒”，延长使用寿命。 2.合成氨的适宜条件的选择 反应 条件选择的思路和方法合成氨的 适宜条件压强增大压强既能增大反应速率，又能提高平衡时混合物中氨的含量。但压强越大，对设备的制造和材料的强度要求越高、需要的动力也越大，因此压强不宜过高20 MPa—50 MPa温度降低温度可以提高平衡时混合物中氨的含量，但温度越低反应速率越小，达到平衡所需的时间越长，因此温度又不适宜太低。还要考虑到500 ℃左右铁触媒（催化剂）的活性最大500 ℃左右催化剂使用催化剂能增大反应速率，缩短达到平衡所需的时间。合成氨反应即使在高温、高压下也进行得十分缓慢，因此，需要选择合适的催化剂以铁为主体的多成分催化剂（铁触媒）浓度增大反应物浓度可以增大反应速率，减小生成物浓度可以使平衡向正反应方向移动。因此，可以采用保持一定的N2、H2浓度，减小NH3的浓度的方法及时将气态氨冷却为液体而分离出去；及时补充N2、H23.硫酸的工业制法是高中化学中开始涉及化工生产的重要章节，重点掌握接触法制硫酸的原料、反应原理、生产阶段、主要设备，用化学反应速率，化学平衡知识解释各阶段反应条件的选择，化工原理的应用。了解硫酸工业中废气物的综合利用，以及环境保护问题。 4.化工生产的计算 （1）掌握多步反应的化学计算技能，确定关系式的关键根据是硫元素守恒。另外，耗损和利用率、产率和纯度的关系要处理正确。 （2）通过由FeS2→2SO2→2SO3→2H2SO4掌握多步反应的化学计算技能，并跟工业生产中的产率、纯度和耗损率相联系，由此推广到所有的多步反应的计算当中。 （3）不纯物的计算：根据化学方程式的计算，只能以纯物质的质量代入进行计算。 纯度=×100% 产率=×100% 原料利用率= ×100% 转化率=×100%。 高考范题精讲 【例1】（2006高考江苏，21 稀薄）燃烧是指汽油在较大空/燃比（空气与燃油气的体积比）条件下燃烧。随着全球能源危机的加剧，稀薄燃烧技术的研究受到人们的重视，但稀薄燃烧时，常用的汽车尾气净化装置不能有效地将NOx转化为N2。不同空/燃比时汽车尾气中主要污染物的含量变化如下图所示。 （1）稀薄燃烧技术除能节约能源外，还具有的优点是___________（填一项）。排放到大气中的NOx会导致酸雨、___________（填一项）等环境问题。 （2）某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下，按下列流程探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能。 若控制其他实验条件均相同，在催化反应器中装载不同的催化剂，将经催化反应后的混合气体通入滴有酚酞的稀硫酸溶液（溶液的体积、浓度均相同）。为比较不同催化剂的催化性能，需要测量并记录的数据是___________。 （3）若某一催化剂能同时催化NH3等还原性气体与NOx的反应。将该催化剂分别用于催化还原含等物质的量NOx的两种气体:①纯NO气体,②汽车尾气。消耗NH3的物质的量较多的可能是___________（