2014届高考化学一轮复习考纲点击教学案--选修二 化学与技术 第1节 化学与工农业生产
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选修二 化学与技术
第1节 化学与工农业生产
考纲点击
1．了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类。
2．了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义。
3．了解精细化工的生产特点及在社会中的作用。
4．了解化学肥料、农药在农业生产中的作用。
一、硫酸工业
1．合成硫酸的三种原料
三种原料为__________、__________、____________。
2．三个反应
(1)造气：____________________或__________________________。
(2)接触氧化：____________________________________________。
(3)三氧化硫的吸收：____________________________。
3．黄铁矿制硫酸的三个主要设备
三个主要设备为______、______、______。
特别提示：①吸收塔内用98.3%的浓硫酸吸收SO3，是因为用水吸收会产生酸雾，腐蚀设备和降低吸收率。②为了降低成本，通入沸腾炉和接触室的不是氧气，而是空气。
4．接触室中三个反应条件
(1)温度：根据平衡移动原理，应在低温下进行，但低温时催化剂的活性不高，反应速率低，实际生产中采用__________的温度。
(2)常压：根据平衡移动原理，应在高压下进行，但增大压强对SO2的转化率提高不大，且加压会提高成本和能量消耗，而常压下的转化率已很高，实际生产采用常压操作。
(3)适当______的空气：目的是提高SO2的转化率。
5．“三废”处理和能量综合利用
(1)“三废”处理方法
①尾气吸收：________________________。
CaSO3＋H2SO4===CaSO4＋SO2↑＋H2O
②废水处理：根据杂质性质的不同，采用不同的化学方法，如酸碱中和法、重金属离子沉淀法。
③废渣利用：制砖或制造水泥，提炼贵重金属。
(2)能量的充分利用
硫酸生产中的反应热可用于预热反应物满足自身能量的需要，还可以由硫酸厂向外界输出大量能量(供热发电)。
即时训练1 下列说法中正确的是____________。
①2SO2＋O2 2SO3在接触室中进行，增大压强平衡右移，SO2的转化率增大，所以接触室应该高压
②吸收塔中用水吸收SO3
③生产中通入沸腾炉及接触室中的氧气是纯氧
④生产中通入沸腾炉及接触室中的空气均过量
⑤整个工艺流程中在沸腾炉中产生SO2
⑥通入接触室的气体必须净化除杂
⑦热交换器可对生成气体冷却，对原料气体加热
二、合成氨工业
1．反应原理
N2＋3H2 2NH3 ΔH＜0
2．基本生产过程
(1)造气
①N2来源于空气
a．将空气__________、__________后蒸发分离出O2而获得N2；
b．将空气通过灼热的碳生成CO2，再除去CO2后得N2。
②H2来源于水和燃料(焦炭、煤、石油、天然气等)的反应，反应式为______________。
(2)净化
①原料气中的主要杂质：H2S、CO、CO2、O2等。
②主要危害：会导致催化剂中毒。
③净化方法：
a．H2S用______吸收，方程式：____________________；
b．CO首先被氧化生成CO2，再被________________吸收，方程式为_________________、____________________________________。
(3)合成与分离
①设备：________。
②氨的分离：通过________将氨液化，然后将液氨分离，分离出来的混合气体经循环压缩机，再送到______中继续合成。
③流程：
原料气的制取→净化→压缩→ →液氨
3．合成氨条件的选择
温度：________________；
压强：________________；
催化剂：以______为主的催化剂。
即时训练2 下列关于工业合成氨的说法中正确的是________。
①从空气中分离出氮气可以用物理方法，也可以用化学方法
②合成氨工业上选用400～500 ℃主要是因为此温度下催化剂的活性最大
③N2＋3H2 2NH3 ΔH＜0，温度越低氨气的产率越高，所以工业生产中应该低温，来提高氨气的产率
④合成氨中，压强越高氨气的百分含量越高，所以工业生产中压强应无限制提高
⑤原料气在通入合成塔之前一定要净化除杂
⑥从合成塔出来的气体分离出氨气后，余下的气体排入大气
⑦由NH3转变成NH4HCO3属人工固氮的化学反应
特别提示：在合成氨工业生产中要结合化学平衡移动原理、化学反应速率，综合考虑实际生产中原料的来源、动力、材料、设备等因素，选择适宜的温度、压强、催化剂，及时分离出氨气，取得最佳经济效益。例如，依据反应原理温度越低，氨气的百分含量越高，但从反应速率来考虑速率太慢，所以综合考虑选择的温度为400～500 ℃。
三、纯碱工业
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