高三总复习化学课件第30课时合成氨工业硫酸工业.pptVIP

某工业生产中发生反应： 2A(g)+B(g)　　2M(g)；ΔH＜0，下列有关该工业生产的说法正确的是( 　 ) 下列关于硫酸工业的叙述正确的是( 　 ) A.从燃烧炉出来的炉气一定要净化 B.SO2转化为SO3时采用高温，不仅能加快反应速率还能提高SO2的转化率 C.SO2转化为SO3时采用常压，是因为增大压强不会提高SO2的转化率 D.从上图中A口逸出气体的主要成分是：SO2、SO3、O2 下列说法不正确的是( 　 ) A.硫酸厂应该建在靠近原料产地的地区 B.接触法制硫酸的主要步骤是造气、接触氧化和三氧化硫的吸收 C.由于常压下SO2转化为SO3的转化率很高，所以SO2接触氧化时不采用高压的反应条件 D.工业“三废”的综合利用不仅减少污染，还可以获得有用的副产品 　　　　合成氨工业条件选择和硫酸工业 1.适宜生产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。故生产中常使廉价易得的原料适当过量，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大生成物的方向移动。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，提高反应速率，但转化率降低，若温度太低，反应速率又太慢，故需使用适当的催化剂。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.硫酸工业 (1)条件选择 　　接触法生产硫酸是在常压下，采用400 ℃～500 ℃的温度、V2O5作催化剂。选择400 ℃～500 ℃的温度除综合考虑了温度对化学反应速率和化学平衡的影响外，还因为此时催化剂活性最大，选择常压是因为常压下该反应转化率就已经很高。 (2)综合经济效益的讨论 3.合成氨工业条件选择 　合成氨工业通常采用500 ℃左右的温度、20 MPa～50 MPa的压强、铁触媒作催化剂。选择500 ℃左右的温度除综合考虑温度对化学反应速率和化学平衡的影响外，还因为此时催化剂活性最大，选择20 MPa～50 MPa的高压是因为加压可加快反应速率和提高转化率，同时考虑了材料、动力、设备的因素。 【例1】1 mol水蒸气和炽热的焦炭反应生成水煤气，反应吸热131.4 kJ·mol-1。利用该反应生成的氢气和空气中的氮气合成氨，其反应的ΔH＜0，氨可以用于制备硝酸。请回答： (1)生成水煤气的热化学反应方程式是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　； (2)合成氨需要在较大压力下进行的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　; (3)温度过高或者过低对合成氨的影响分别是 　　　　　 　　　　　　　　　　； (4)由氨生成HNO3的各步反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)某化肥厂由NH3制备HNO3，进而生产硝铵(NH4NO3)。假设由NH3氧化生产HNO3的总产率是85%，而HNO3和NH3完全反应生成NH4NO3。列式计算： ①从NH3制取NH4NO3过程中，用于中和硝酸所需的氨占总的氨消耗量的分数： 　　　　。 ②若氨的消耗总量为100 kg，可生产NH4NO3的量为　　　　　。 【答案】(1)C(s)+H2O(g) 　　CO(g)+H2(g)； ΔH=+131.4 kJ·mol-1 　(2)合成氨是体积减小的反应，加压有利于 平衡向合成氨的方向移动 　(3)温度过低反应速率慢，合成氨为放热反 应，温度过高反应逆向进行 　(4)4NH3+5O2　　　　4NO+6H2O、　　　　　　　 2NO+O2　　　　2NO2、　　　　　　 3NO2+H2O2　　　HNO3+NO　　　　　 (5)46%；216 kg 【变式1】(1)合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义，工业合成氨生产示意图如右图所示。 　①X的化学式为　　　。 ②图中条件选定的主要原因是(选填字母序号) 　　　　。 A.温度、压强对化学平衡影响 B.铁触媒在该温度时活性大 C.工业生产受动力、材料、设备等条件的限制 ③改变反应条件，会使平衡发生移动。下图表示随条件改变，氨气的含量的变化趋势。当横坐标为压强时，变化趋势正确的是 ＿ 　　 (选填字母序号)；当横坐标为