高中化学人教版选修2课件：第一单元走进化学工业 单元整合
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人教版高中化学选修二课件：第一单元 走进化学工业 1-1
SO2(g)(放热反应) 2SO3(g)(放热反应) H2SO4(l)(放热反应)
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Z 知识梳理 Z 重难聚焦
HISHISHULI
HONGNANJUJIAO
D典例透析 S随堂演练
IANLITOUXI
UITANGYANLIA
一
二
三
四
五
生产硫酸的方法为什么叫接触法? 提示SO2和O2是在催化剂表面接触反应的,主要设备叫接触室。
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HISHISHULI
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D典例透析 S随堂演练
IANLITOUXI
UITANGYANLIA
一
二
三
四
五
一、依据化学反应原理确定生产过程 1.化工生产与化学反应的关系 化工生产依据化学反应原理符合化学反应规律基础实验室研究。 2.确定化工生产反应原理与过程的一般方法 对于某一具体的化工产品,研究生产过程要从产品的化学组成和 性质考虑,来确定原料和生产路线。 3.确定化工生产反应原理与过程的案例研究——生产硫酸 (1)关于工业制硫酸的反应原理及过程需考虑的因素。 ①分析产品的化学组成,据此确定生产该产品的主要原料。从 H2SO4的组成看,原料应该是自然界存在的含硫物质,如硫黄、黄铁 矿(主要成分是FeS2)等。
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D典例透析 S随堂演练
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UITANGYANLIA
一
二
三
四
五
(2)工业制硫酸的过程及反应原理。 工业上制硫酸主要分造气、催化氧化和吸收三个阶段。以硫黄 为原料制硫酸的反应原理用化学方程式表示为:
部编人教版高二化学选修2《第1单元走进化学工业课题1化工生产过程中的基本问题》课堂教学精品ppt课件
两位小数)
工具
第一单元 走进化学工业
栏目导引
【解析】 (1)黄铁矿的主要成分为FeS2，同时根据质量守 恒也可推出。
(2)接触室实现了SO2氧化为SO3的目的。
(3)a相当于增大接触面积，正确；b中增加O2的量可使平衡 向生成SO3的方向移动，提高SO2的转化率，正确；c中催化剂只 对反应速率有影响，对平衡无影响，错误；d中矿渣含大量
①SO2既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于工业 制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2。SO2吸收Br2的离子方程式是 ______________________________________。
工具
第一单元 走进化学工业
栏目导引
②为测定该铵盐中氮元素的质量分数，将不同质量的铵盐 分别加入到50.00 mL相同浓度的NaOH溶液中，沸水浴加热至气 体全部逸出(此温度下铵盐不分解)。该气体经干燥后用浓硫酸吸 收完全，测定浓硫酸增加的质量。
部分测定结果：
铵盐质量为10.00 g和20.00 g时，浓硫酸增加的质量相同； 铵盐质量为30.00 g时，浓硫酸增加的质量为0.68 g；铵盐质量为 40.00 g时，浓硫酸的质量不变。
计算：该铵盐中氮元素的质量分数是________%；若铵盐
质量为15.00 g，浓硫酸增加的质量为________。(计算结果保留
400～500 ℃
。
工具
第一单元 走进化学工业
栏目导引
四、硫酸工业废气和废渣的处理
1．尾气吸收 生产硫酸的尾气中含有少量 SO2 ，可用石灰水 吸收，
然后再用硫酸处理，生成的SO2可返回用作生产硫酸的原料，其 化学反应方程式为： SO2＋Ca(OH)2===CaSO3＋H2O 、 CaSO3＋H2SO4===CaSO4＋SO2↑＋H2O 。
人教版化学选修二课件：第一单元 走进化学工业1.2：课题2 人工固氮技术——合成氨
(1)制备氮气:
方法一:将空气液化后蒸发分离出氧气而获得氮气。
方法二:将空气中的氧气与碳作用生成二氧化碳,再除去二氧化碳得到
氮气。
(2)制备氢气:
方法一:水蒸气与碳反应,化学方程式为 C+H2O
CO+H2。
方法二:甲烷与水蒸气反应,化学方程式为 CH4+H2O
3H2+CO;CH4+2H2O
4H2+CO2。
400~500 ℃时催化剂的活性最大。
答案:B
6
1
2
3
3.如图是合成氨的简要流程示意图,x 路线上送回合成塔的物质是(
4
5
)
A.催化剂
B.N2 和 H2
C.只有 N2
D.只有 H2
解析:工业上将未反应的 N2、H2 通过循环压缩机送回合成塔循环利用。
答案:(1)提高反应速率
(2)该反应是一个气体分子总数减小的反应,增大压强,有利于化学平衡
向右移动
(3)合成氨的反应是放热反应,温度升高,不利于氨气的生成,但温度过
低,反应速率很小,故需采用 400~500 ℃的温度,且此时催化剂的活性最大
(4)减小生成物氨的浓度,有利于化学平衡向右移动
探究一
探究二
1、“手和脑在一块干是创造教育的开始，手脑双全是创造教育的目的。”
2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。
3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。
4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。
5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月下午1时41分21.11.913:41November 9, 2021
方法一:将空气液化后蒸发分离出氧气而获得氮气。
方法二:将空气中的氧气与碳作用生成二氧化碳,再除去二氧化碳得到
氮气。
(2)制备氢气:
方法一:水蒸气与碳反应,化学方程式为 C+H2O
CO+H2。
方法二:甲烷与水蒸气反应,化学方程式为 CH4+H2O
3H2+CO;CH4+2H2O
4H2+CO2。
400~500 ℃时催化剂的活性最大。
答案:B
6
1
2
3
3.如图是合成氨的简要流程示意图,x 路线上送回合成塔的物质是(
4
5
)
A.催化剂
B.N2 和 H2
C.只有 N2
D.只有 H2
解析:工业上将未反应的 N2、H2 通过循环压缩机送回合成塔循环利用。
答案:(1)提高反应速率
(2)该反应是一个气体分子总数减小的反应,增大压强,有利于化学平衡
向右移动
(3)合成氨的反应是放热反应,温度升高,不利于氨气的生成,但温度过
低,反应速率很小,故需采用 400~500 ℃的温度,且此时催化剂的活性最大
(4)减小生成物氨的浓度,有利于化学平衡向右移动
探究一
探究二
1、“手和脑在一块干是创造教育的开始，手脑双全是创造教育的目的。”
2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。
3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。
4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。
5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月下午1时41分21.11.913:41November 9, 2021
最新-高中化学 第一单元 《走进化学工业归纳与整理》课件 新人教版选修2 精品
过程方案的淘 汰和优化
方案实现的 可行性研究
如何用化学合成的方法将空气中的氮固定下来？理 论研究（实验室研究）的突破（化学发展在技术开 发中重要性）
新的理论 改进和突破
工业生产技术 的突破
生产技术研究的突破（实现工业化生产）：
原料气体的制取 催化剂的选择 合成塔设备的改进
新技术的改进 和突破
过程方案、技术的 评价、改进和发展
课题3 纯碱的生产
1课时
机动与复习
1课时
第二、三单元
课题1 获取洁净的水 课题2 海水的综合利用 课题3 石油、煤和天然气的综合利用
地位和功能
在初中化学和高中必修中，学生已经学 习了水、煤、石油、天然气等的有关知识。 在此基础上，本单元从资源和技术进步的角 度，进一步介绍有关资源的开发和利用，帮 助学生形成自然资源综合利用的观念，并对 工业中的一些技术问题有所了解，从而认识 化学对技术进步的促进作用。
纯碱的生产，可以帮助学生进一步理解 一个化学工艺的发展和完善，可能需要几代 人长期的努力，从中体会化学工艺改进和发 展的思路、角度，培养他们勇于创新的精神 和实践能力。
氨碱法生产原理示意图
联合制碱法生产原理示意图
课时建议
课题1 化工生产过程中的基本问题 2课时
课题2 人工固氮技术——合成氨 2课时
内容结构
获取洁净的水
水资源
化学与资源的 开发和利用
化石资源
从海水中获取 有用化学物质
煤 石油 天然气
天然水净化 海水淡化 污水处理
海水制盐 海水提镁 海水提溴 提取重水
氯碱工业
本单元内容主要分为两大部分： 一部分是有关水资源的综合利用， 分两个课题介绍，课题1主要介绍如何从 水资源中除去杂质等而获取纯净的水； 而课题2则介绍如何从海水资源中获取有 用的化学物质。 另一部分介绍化石燃料的综合利用， 主要是在必修的基础上介绍石油、煤和 天然气综合利用的新进展。
高中化学 第1单元 走进化学工业 单元高效整合同步导学 新人教版选修2
ppt课件
ppt课件
ppt课件
ppt课件
• 随着经济的发展，环境保护问题越来越引起人 们的重视。在工业生产(包括其他各类物质的 生产)过程中，之所以出现对环境的污染，一 条基本原因是物质使用效率不高所致，资源未 全部变成产品，很多是作为有害废物排到环境 中去了。如果物尽其用，在生产过程中不产生 废物，或者将产生废物再变为原料循环使用， 就不会对环境造成污染了。这样，不仅防止了 环境污染问题，而且可促使经济持续发展。
ppt课件
•
(2008年高考宁夏卷)分析下面两个案例并
回答有关问题。
• (1)某城镇生产、生活的分布情况如图所示，河流 中W、X、Y、Z处某次水样抽测结果如表所示。
ppt课件
项目
地点 W
X
Y
Z
水温/℃
15
18
26
25
pH
6
8
5
5
溶解氧量/(mg·L ①导致X、Y处水样pH变化的原因可能是_______________ ______________________________________；
• ①随着铁矿的开发和炼铁厂的建立，需要在该地区相 应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等，形成有规模的工 业体系。据此确定上图中相应工厂的名称 A________ 、 B________ 、 C________ 、 D________；
ppt课件
• ②以赤铁矿为原料，写出高炉炼铁中得到生铁和产生 炉渣的化学方程式 ______________________________________；
ppt课件
• (1)一种化合物中，一种元素的转化率等于该 化合物的转化率，例如在FeS2向SO2转化的过 程 中 ， 若 硫 元 素 的 转 化 率 为 99% ， 则 FeS2 的 转化率也为99%。
ppt课件
ppt课件
ppt课件
• 随着经济的发展，环境保护问题越来越引起人 们的重视。在工业生产(包括其他各类物质的 生产)过程中，之所以出现对环境的污染，一 条基本原因是物质使用效率不高所致，资源未 全部变成产品，很多是作为有害废物排到环境 中去了。如果物尽其用，在生产过程中不产生 废物，或者将产生废物再变为原料循环使用， 就不会对环境造成污染了。这样，不仅防止了 环境污染问题，而且可促使经济持续发展。
ppt课件
•
(2008年高考宁夏卷)分析下面两个案例并
回答有关问题。
• (1)某城镇生产、生活的分布情况如图所示，河流 中W、X、Y、Z处某次水样抽测结果如表所示。
ppt课件
项目
地点 W
X
Y
Z
水温/℃
15
18
26
25
pH
6
8
5
5
溶解氧量/(mg·L ①导致X、Y处水样pH变化的原因可能是_______________ ______________________________________；
• ①随着铁矿的开发和炼铁厂的建立，需要在该地区相 应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等，形成有规模的工 业体系。据此确定上图中相应工厂的名称 A________ 、 B________ 、 C________ 、 D________；
ppt课件
• ②以赤铁矿为原料，写出高炉炼铁中得到生铁和产生 炉渣的化学方程式 ______________________________________；
ppt课件
• (1)一种化合物中，一种元素的转化率等于该 化合物的转化率，例如在FeS2向SO2转化的过 程 中 ， 若 硫 元 素 的 转 化 率 为 99% ， 则 FeS2 的 转化率也为99%。
最新-高中化学 第一单元《走进化学工业》课件 新人教版选修2 精品
__强_氧__化_性.
走进化学工业
硫酸的用途
思考: (1)自然界中有没有天然的硫酸?
• (2)工业上如何制取硫酸?
(一)硫酸工业生产的原理
思考:
1,自然界中存在的含硫的物质有哪些?
2.这些物质要经过哪些中间产物才能变成硫酸?
硫酸生产反应式 (一)硫酸工业生产的原理
以硫磺为原料: 第一步： S (s)+ O2 (g)
放电或高温
N2 + O2 ==== 2NO 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
雷雨发庄稼
氮的固定
将游离态氮转化为化合态氮的方法叫氮的固定．
(一)合成氨的反应原理
• 由氮气与氢气直接合成氨的化学原 理为:
高温高压
N2(g)+3H2(g) 催化剂 2NH3 (g)
第一章 走进化学工业
第一节 《化学生产过程中
的基本问题》
硫酸的性质
• (1)物理性质:硫酸是一种无色,难挥发,易溶于水 的油状液体。
• 浓硫酸溶于水时会放出大量的热。因此,稀释硫 酸时应该把_浓_硫__酸__倒到__水____中,并不__断__搅_拌.
• (2)化学性质: • 浓硫酸具有酸性,__吸_水___性,__脱_水___性和
在纯碱的生产过程中 NaCl是否被充分利用？
(放热)
(二)工业合成氨的原料选择
思考: 工业合成氨时N2取自于什么物质?H2又来 源于哪里?
N2主要来源于空__气__ (从空气中分离出N2有哪些方法?) 氢气主要来源于碳__、__碳的氢化物和水反应
C+H2O===CO+H2
催化剂
走进化学工业
硫酸的用途
思考: (1)自然界中有没有天然的硫酸?
• (2)工业上如何制取硫酸?
(一)硫酸工业生产的原理
思考:
1,自然界中存在的含硫的物质有哪些?
2.这些物质要经过哪些中间产物才能变成硫酸?
硫酸生产反应式 (一)硫酸工业生产的原理
以硫磺为原料: 第一步： S (s)+ O2 (g)
放电或高温
N2 + O2 ==== 2NO 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
雷雨发庄稼
氮的固定
将游离态氮转化为化合态氮的方法叫氮的固定．
(一)合成氨的反应原理
• 由氮气与氢气直接合成氨的化学原 理为:
高温高压
N2(g)+3H2(g) 催化剂 2NH3 (g)
第一章 走进化学工业
第一节 《化学生产过程中
的基本问题》
硫酸的性质
• (1)物理性质:硫酸是一种无色,难挥发,易溶于水 的油状液体。
• 浓硫酸溶于水时会放出大量的热。因此,稀释硫 酸时应该把_浓_硫__酸__倒到__水____中,并不__断__搅_拌.
• (2)化学性质: • 浓硫酸具有酸性,__吸_水___性,__脱_水___性和
在纯碱的生产过程中 NaCl是否被充分利用？
(放热)
(二)工业合成氨的原料选择
思考: 工业合成氨时N2取自于什么物质?H2又来 源于哪里?
N2主要来源于空__气__ (从空气中分离出N2有哪些方法?) 氢气主要来源于碳__、__碳的氢化物和水反应
C+H2O===CO+H2
催化剂
2019年化学选修二课件：第一单元 走进化学工业一单元整合
-5-
(4)可使原料的利用率提高
(5)通过两次
知识网络
专题归纳
专题1
专题2
专题3
专题 2 化工生产与环境保护
1.环境问题的产生 随着经济的发展,环境问题就会出现。在化工生产(包括其他各类物质 的生产)过程中,之所以出现对环境的污染,一个基本原因是物质使用效率 不高所致,资源未全部变成产品,很多是作为有害废物排到环境中去了。 2.解决环境问题的根本办法 绿色化学的核心是应用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环 境的污染。化工生产应遵循绿色化学的原则。绿色化学示意图如下:
-6-
知识网络
专题归纳
专题1
专题2
专题3
例题 2 分析下面的案例并回答有关问题。 某城镇生产、生活的分布情况如图所示,河流中 W、X、Y、Z 处某次 水样抽测结果如表所示。
-7-
知识网络
专题归纳
专题1
专题2
专题3
WX Y Z 地点项目 15 18 26 25 水温/℃ pH 6 8 5 5 溶解氧量/(mg· L-1) 11 9 7 3
-9-
知识网络
专题归纳
专题1
专题2
专题3
(1)一种化合物中,一种元素的转化率等于该化合物的转化率,例如在FeS2向SO2 转化的过程中,若硫元素的转化率为99%,则FeS2的转化率也为99%。 (2)在同一个化学反应或多个相关联的化学反应中,具有个别元素质量守恒关系 的反应物和生成物,反应物的转化率等于生成物的产率,例如在FeS2向SO2转化的 过程中,FeS2的转化率必等于SO2的产率,在FeS2向H2SO4转化的过程中,FeS2的转化 率等于H2SO4的产率。
-10-
知识网络
专题归纳
(4)可使原料的利用率提高
(5)通过两次
知识网络
专题归纳
专题1
专题2
专题3
专题 2 化工生产与环境保护
1.环境问题的产生 随着经济的发展,环境问题就会出现。在化工生产(包括其他各类物质 的生产)过程中,之所以出现对环境的污染,一个基本原因是物质使用效率 不高所致,资源未全部变成产品,很多是作为有害废物排到环境中去了。 2.解决环境问题的根本办法 绿色化学的核心是应用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环 境的污染。化工生产应遵循绿色化学的原则。绿色化学示意图如下:
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知识网络
专题归纳
专题1
专题2
专题3
例题 2 分析下面的案例并回答有关问题。 某城镇生产、生活的分布情况如图所示,河流中 W、X、Y、Z 处某次 水样抽测结果如表所示。
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知识网络
专题归纳
专题1
专题2
专题3
WX Y Z 地点项目 15 18 26 25 水温/℃ pH 6 8 5 5 溶解氧量/(mg· L-1) 11 9 7 3
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知识网络
专题归纳
专题1
专题2
专题3
(1)一种化合物中,一种元素的转化率等于该化合物的转化率,例如在FeS2向SO2 转化的过程中,若硫元素的转化率为99%,则FeS2的转化率也为99%。 (2)在同一个化学反应或多个相关联的化学反应中,具有个别元素质量守恒关系 的反应物和生成物,反应物的转化率等于生成物的产率,例如在FeS2向SO2转化的 过程中,FeS2的转化率必等于SO2的产率,在FeS2向H2SO4转化的过程中,FeS2的转化 率等于H2SO4的产率。
-10-
知识网络
专题归纳
2013年人教版化学选修2精品课件 第一单元课题1
栏目 导引
第一单元 走进化学工业
四、生产中的三废处理 1.尾气吸收 H2SO4工业的尾气主要是SO2。 _S_O__2＋__C__a_(_O_H__)2__=_=_=_=__C_a_S_O__3＋__H__2_O_______， C_a_S_O__3_＋__H_2_S_O_4__=_=_=_=__C_a_S_O__4＋__S__O_2_↑__＋__H_2_O__。
新知初探自学导引
自主学习
一、依据化学反应原理确定生产过程 工业生产上制备硫酸的基本原理： 1.以S为原料制备SO2 化学反应方程式：S(s)＋O2(g) ====SO2(g), (属_放__热____反应)。
栏目 导引
第一单元 走进化学工业
2.利用催化氧化反应将 SO2 氧化成 SO3
化学反应方程式： 2SO2 (g)＋ O2(g)
栏目 导引
第一单元 走进化学工业
二、生产中原料的选择 我国生产硫酸需考虑的问题： 1.从基建投资、加工费用及环保方面考虑， 用硫黄制硫酸优于用黄铁矿制硫酸。 2.我国天然硫资源缺乏，而且开采条件比较 复杂。
栏目 导引
第一单元 走进化学工业
3.我国黄铁矿储量比天然硫黄要大。 4.硫黄制硫酸比黄铁矿制硫酸生产流程短， 设备简单，三废治理量小，劳动生产率高， 易于设备大型化。 5.由于原料多需进口，硫黄制硫酸成本比黄 铁矿制硫酸高。
栏目 导引
第一单元 走进化学工业
(3)SO3的吸收： SO3(g)＋H2O(l) ==== H2SO4(l)；ΔH＝－ 130.3 kJ·mol－1 工业上并不直接用水吸收三氧化硫，而是用 质量分数为98%的硫酸作吸收剂，因为三氧 化硫与水蒸气容易形成酸雾，从而降低了三 氧化硫的吸收率。同时采用逆流吸收，硫酸 从塔底放出。
第一单元 走进化学工业
四、生产中的三废处理 1.尾气吸收 H2SO4工业的尾气主要是SO2。 _S_O__2＋__C__a_(_O_H__)2__=_=_=_=__C_a_S_O__3＋__H__2_O_______， C_a_S_O__3_＋__H_2_S_O_4__=_=_=_=__C_a_S_O__4＋__S__O_2_↑__＋__H_2_O__。
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自主学习
一、依据化学反应原理确定生产过程 工业生产上制备硫酸的基本原理： 1.以S为原料制备SO2 化学反应方程式：S(s)＋O2(g) ====SO2(g), (属_放__热____反应)。
栏目 导引
第一单元 走进化学工业
2.利用催化氧化反应将 SO2 氧化成 SO3
化学反应方程式： 2SO2 (g)＋ O2(g)
栏目 导引
第一单元 走进化学工业
二、生产中原料的选择 我国生产硫酸需考虑的问题： 1.从基建投资、加工费用及环保方面考虑， 用硫黄制硫酸优于用黄铁矿制硫酸。 2.我国天然硫资源缺乏，而且开采条件比较 复杂。
栏目 导引
第一单元 走进化学工业
3.我国黄铁矿储量比天然硫黄要大。 4.硫黄制硫酸比黄铁矿制硫酸生产流程短， 设备简单，三废治理量小，劳动生产率高， 易于设备大型化。 5.由于原料多需进口，硫黄制硫酸成本比黄 铁矿制硫酸高。
栏目 导引
第一单元 走进化学工业
(3)SO3的吸收： SO3(g)＋H2O(l) ==== H2SO4(l)；ΔH＝－ 130.3 kJ·mol－1 工业上并不直接用水吸收三氧化硫，而是用 质量分数为98%的硫酸作吸收剂，因为三氧 化硫与水蒸气容易形成酸雾，从而降低了三 氧化硫的吸收率。同时采用逆流吸收，硫酸 从塔底放出。
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知识网络 专题1 专题2 专题3
专题应用
【例题2】 以下各种说法中正确的是( ) A.制冷工业用氨作制冷剂,是利用了氨能发生吸热反应的性质 B.用碳酸钠作去污剂,是因为碳酸钠溶液显碱性 C.用五氧化二钒作二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂,是因为五 氧化二钒在400~500 ℃的温度范围内活性最高 D.用二氧化硫作纸浆、毛、丝、草编制品等的漂白剂,是利用了 二氧化硫的吸附性 解析：氨用作制冷剂,利用的是氨易液化,液化放热多、汽化吸 热也多的物理性质,这种变化不属于吸热反应。用五氧化二钒作二 氧化硫转化为三氧化硫的催化剂,根本原因是五氧化二钒对 SO2+O2 SO3有催化能力。二氧化硫与有色物质发生化合反应 生成无色物质。 答案：B
知识网络 专题1 专题2 专题3
专题应用
专题3 化工生产与环境保护 1.环境问题的产生 随着经济的发展,环境问题也随之出现。在化工生产(包括其他 各类物质的生产)过程中,之所以出现对环境的污染,一个基本原因 是物质使用效率不高,资源未全部变成产品,很多是作为有害废物 排到环境中去了。
知识网络 专题1 专题2 专题3
知识网络 专题1 专题2 专题3
专题应用
专题2 硫酸、氨和纯碱的生产原理及主要用途
基本化 化学反应原理 工产品
主要用途
硫酸
硫酸是基础化学工业的重要产品。 它是许多化学工业的原料,大量用 4FeS 2+11O2 于制造化肥、农药、医药、燃料、 2Fe2O3+8SO2(或 炸药、化学纤维等。它还广泛用于 石油炼制、冶金、机械制造、纺织 S+O2 SO2) 印染等国民经济部门。硫酸工业在 2SO2+O2 2SO3 国民经济中占有重要的地位,硫酸 SO3+H2O H2SO4 的消费量常被视为一个国家工业发 达水平的一种标志
人教版化学选修二课件：第一单元 走进化学工业1单元整合
知识网络
专题归纳
专题1
专题2
专题3
答案:(1)1∶50。原因:根据化学平衡移动原理,增大廉价的氧气的浓度 可使反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)向生成三氧化硫方向移动,这样可 以提高较贵重的 SO2 的转化率。 (2)2NH3 ~ SO2 2 1 v(NH3) 5× 103 L· h-1× 0.2% v(NH3)=20 L· h-1 (3)3.54 t 点拨:关于多步反应的计算方法有: (1)关系式法:先写出多步反应的化学方程式,然后找出反应物和生成物 之间物质的量(或质量)之比,列出关系式,即可进一步计算。 (2)元素守恒法:原料中某一关键元素理论上若全部转化到产物中,则该 元素的实际量(不是质量分数而是物质的量)在两种物质中应相等。例 如:S~H2SO4,FeS2~2H2SO4。
知识网络
专题归纳
专题1
专题2
专题3
解析:(1)由于①处投入的是一种液态原 料,不可能是黄铁矿,生产硫酸还可以以 硫为原料,硫的熔点不是很高,可在加热
时形成液体;(2)液态硫的温度较高,与空
气混合后反应生成SO2,如在靠近进口处 有大量的空气,会产生大量的SO2,逸散到
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单元整合DANYUAN ZHENGHE
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专题 1 接触法制硫酸的归纳整合
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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专题3
例题 1 如图是现今常规的生产发烟硫酸和硫酸的流程简图。 试回答:
(1)在①处投入的液态原料是什么? 。 (2)在②处发生 1 500 ℃的不完全燃烧,即先混入少量的干燥空气,然后 再在③处于 700 ℃下发生继续燃烧。 为何这种燃烧方式对环境保护是有利 的? 。 (3)在④处 SO2 被催化氧化成 SO3,为使 SO3 的产率高,该处应取等温过 程还是绝热过程为宜? 。 (4)为何二次催化炉⑦是必需的? 。 (5)⑤处的气体混合物主要是 N2 和 SO3,为什么气体混合物通过吸收塔 ⑥后不立即通入二次催化炉? 。
高中化学选修2 化学与技术课件 第一章 走进化学工业
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生产原料的选择
硫酸生产反应式
2、工业生产硫酸的基本过程
想一想:从生产硫酸的原理看,硫酸厂中的生 产设备最少应分几部分?
以硫磺为原料:
高温
第一步：S (s)+ O2 (g)
SO2(g)
(造气)
(催第化二氧步化：)2SO2 (g) + O2 (g)
催化剂 加热
2SO3(g)
第三步：SO3(g)+ H2O(l)
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化工生产过程中的基本问题
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依据化学反应原理确定生产过程
一、依据化学反应原理确定生产过程
（一）硫酸工业生产的原理
思考：
1. 自然界中存在的含硫的物质有哪些? 硫磺、黄铁矿（FeS2）
2. 这些物质能直接得到H2SO4吗?若不能，那 么要经过哪些中间产物才能变成硫酸?
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依据化学反应原理确定生产过程
（二）硫酸工业生产的原理 以硫磺为原料
第一步：造气
点燃
S (s)+ O2 (g)
SO2(g)
第二步：催化氧化
催化剂
2SO2 (g) + O2 (g) 加 热 2SO3(g)
第三步：吸收
SO3(g)+ H2O(l)
H2SO4(l)
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依据化学反应原理确定生产过程
反应物浓度、温度、压强（对有气体参加的 反应）、催化剂
2、什么是化学平衡？
指在一定条件下的可逆反应里，正反应
和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分 的浓度保持不变的状态。
注意：（1）前提是“一定条件下的可逆反应”；
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专题1
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专题3 化工生产与环境保护 1.环境问题的产生 随着经济的发展,环境问题也随之出现。在化工生产(包括其他 各类物质的生产)过程中,之所以出现对环境的污染,一个基本原因 是物质使用效率不高,资源未全部变成产品,很多是作为有害废物 排到环境中去了。
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2.解决环境问题的根本办法 绿色化学的核心是应用化学原理从源头上减少和消除工业生产 对环境的污染。化工生产应遵循绿色化学的原则。绿色化学示意 图如下:
专题1
专题2
专题3
(3)平衡移动原理。 如果改变影响平衡的一个条件(如气体或溶液的浓度、气体的压 强、温度等),平衡就向能够减弱这种变化的方向移动,这个规律叫 做平衡移动原理,又叫勒夏特列原理。具体地说,在其他条件不变 时: ①增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,化学平衡向正反应方 向移动;反之,化学平衡向逆反应方向移动; ②升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动;反之,化学平衡向放 热反应方向移动; ③增大气体的压强,化学平衡向气体体积缩小的反应方向移动; 反之,化学平衡向气体体积扩大的反应方向移动。
专题1
பைடு நூலகம்
专题2
专题3
解析：催化剂可以加大此反应的反应速率,提高生产效率,A项对; 反应是否需要加热与反应的热效应无关,即需要加热的反应不一定 是吸热反应,如铁与硫的反应,B项错;增加一种反应物的浓度可以 加大另一种反应物的转化率,C项对;从平衡混合气体中分离出乙醇 和水,实际为减小生成物浓度,平衡正向移动,反应物转化率增大,D 项对。 答案：B
专题1
专题2
专题3
【例题1】 据报道,在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成 乙醇已成为现实。 2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 下列叙述中错误的是( ) A.使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率 B.反应需在300 ℃进行,可推测该反应是吸热反应 C.充入大量CO2气体可提高H2的转化率 D.从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的 利用率
专题1
专题2
专题3
(4)反应物的平衡转化率。 在化学反应中,某反应物转化为生成物的百分率叫该反应物的转 化率。可逆反应达到化学平衡状态时,某反应物的转化率叫做该物 质的平衡转化率。 2.控制最佳化学反应条件 应用化学反应速率理论和化学平衡原理,结合具体化学反应的特 点以及生产技术和设备条件、能源消耗等,控制最佳化学反应速率 和反应物的平衡转化率。
专题1
专题2
专题3
【例题2】 以下各种说法中正确的是( ) A.制冷工业用氨作制冷剂,是利用了氨能发生吸热反应的性质 B.用碳酸钠作去污剂,是因为碳酸钠溶液显碱性 C.用五氧化二钒作二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂,是因为五 氧化二钒在400~500 ℃的温度范围内活性最高 D.用二氧化硫作纸浆、毛、丝、草编制品等的漂白剂,是利用了 二氧化硫的吸附性 解析：氨用作制冷剂,利用的是氨易液化,液化放热多、汽化吸 热也多的物理性质,这种变化不属于吸热反应。用五氧化二钒作二 氧化硫转化为三氧化硫的催化剂,根本原因是五氧化二钒对 SO2+O2 SO3有催化能力。二氧化硫与有色物质发生化合反应 生成无色物质。 答案：B
专题1
专题2
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专题2 硫酸、氨和纯碱的生产原理及主要用途
基本化 化学反应原理 工产品
主要用途
硫酸
硫酸是基础化学工业的重要产品。 它是许多化学工业的原料,大量用 4FeS 2+11O2 于制造化肥、农药、医药、燃料、 2Fe2O3+8SO2(或 炸药、化学纤维等。它还广泛用于 石油炼制、冶金、机械制造、纺织 S+O2 SO2) 印染等国民经济部门。硫酸工业在 2SO2+O2 2SO3 国民经济中占有重要的地位,硫酸 SO3+H2O H2SO4 的消费量常被视为一个国家工业发 达水平的一种标志
单元整合
专题1
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专题3
专题1 化工生产适宜条件的选择与化学平衡 1.化学平衡 (1)化学平衡。 如果外界条件不发生变化,可逆反应进行到一定程度时,正反应 速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度将不再发生变化, 反应体系处于化学平衡状态,简称化学平衡。 (2)平衡移动。 改变反应条件(气体或溶液的浓度、气体的压强、温度等)可以 使化学平衡状态发生变化,原有的化学平衡被破坏,建立起新的化 学平衡,这一过程叫做平衡的移动。
专题1
专题2
专题3
基本化 化学反应原理 工产品
主要用途
氨
纯碱 (侯氏 制碱 法)
氨是一种重要的化工产品。它是氮 肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱等 的重要原料。在有机合成工业(如 N2+3H2 制造合成纤维、塑料、燃料、尿素 2NH3 等)中,氨也是一种常用的原料。氨 还可用作制冰机中的制冷剂 碳酸钠是一种重要的化学基本工业 NaCl+NH3+CO2+H2O 产品。很多工业都需要用到碳酸 NaHCO3↓+NH4Cl 钠,如玻璃、制皂、造纸、纺织和 2NaHCO3 漂染等工业。碳酸钠作为原料还可 Na2CO3+CO2↑+ 以用于生产其他含钠的化合物;碳 H2 O 酸钠也被大量应用于生活中
专题1
专题2
专题3
【例题3】 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 工业生 产名称 主要 污染物
A 炼铁 一氧化氮、 二氧化氮
B 炼钢 一氧化碳、 棕色烟尘
C 氨氧化法 制硝酸 二氧化硫、 三氧化硫
D 接触法 制硫酸 一氧化碳、 黑色烟尘
解析：工业生产名称与主要污染物的正确对应关系:炼铁——一 氧化碳、黑色烟尘;炼钢——一氧化碳、棕色烟尘;氨氧化法制硝 酸——一氧化氮、二氧化氮;接触法制硫酸——二氧化硫、三氧化 硫。 答案：B