化学工业相关知识梳理

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1、2014《化学工业相关知识》总复习【复习指导】新教材加大了化工生产内容的比重。旨在引导学生关心社会、关心生活、理论联系实际，在传授化工知识的同时，渗透了绿色化学的观点，环保意识、化工生产的基本观点。主要考点：合成氨、三酸二碱和炼钢炼铁所用的原料、化学反应、适宜条件、生产流程、主要设备、尾气的吸收与处理，综合经济效益评价等。复习思路整理：化工生产=化学反应原理+化学实验+化工技术原料：是否再生价格过程：循环利用反应速率转化率能源：利用率节约能源环保：废气废水的处理基本操作元素化合物知识、化学平衡1．

2、系统掌握典型物质的工业制法，举一反三，并能够从多角度分析讨论化工生产的综合经济效益，将理论知识转化为实际应用。2．根据外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的规律，综合考虑化工生产的适宜条件的选择。既要注意外界条件对二者影响的一致性，又要注意对二者影响的矛盾性；既要注意温度、催化剂对化学反应速率影响的一致性，又要注意催化剂的活性对温度的限制；既要注意理论生产，又要注意实际可能性。（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，

3、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。合成氨适宜条件：500℃、铁触媒、

4、2×107～5×107、循环操作。根据以上原则，结合合成氨反应的特点即正反应是体积缩小的放热反应分析可知，合成氨的适宜条件是：500℃、铁触媒、2×107～5×107Pa（20～50MPa），循环操作等。工业上将二氧化硫氧化成三氧化硫的适宜条件是400℃～500℃、催化剂（V2O5），使用过量的空气等。乙醇和乙酸发生酯化反应时，酯化极限为2/3，而常温下达到这个极限（即达到平衡）需要16年，如果温度升到150℃，缩短到只要几天就达到平衡。如果加入适量浓硫酸作催化剂，1～2小时即可达到平衡，但反应进

5、行的程度仍为2/3。实际生产中，可采取两种措施提高这个极限，第一是适当加大廉价原料乙醇的用量，第二是生产过程中利用乙酸乙酯的易挥发性，不断地把生成的乙酸乙酯从反应混合物中分离出去。同时采取这两种措施能又快又多地生产出乙酸乙酯。 【知识框架】 【学案一】《三酸二碱工业生产》　　1、硫酸工业制法（接触法制硫酸）：燃烧硫或金属硫化物等原料来制取二氧化硫，使二氧化硫在适当的温度和催化剂的作用下氧化成三氧化硫，再使三氧化硫跟水化合生成硫酸。由于二氧化硫跟氧气是在催化剂的表面接触时才起反应的，所以称为接触法制

6、硫酸。反应原理用_________________、________________________、____________________.　关于硫酸工业综合经济效益的讨论（1）环境保护与原料的综合利用。化工生产必须保护环境，严格治理“三废”，并尽可能把“三废”变为有用的副产品，实现原料的综合利用。硫酸厂的“三废”处理方法是：①尾气吸收（氨吸收法）SO2+2NH3+H2O→（NH4）2SO3（NH4）2SO3+H2SO4→（NH4）2SO4+SO2+H2O②废水处理（石灰乳中和法）Ca（

7、OH）2+H2SO4→CaSO4+2H2O③废渣利用，制砖或制造水泥（2）能量的充分利用。化工生产中应充分利用反应热，这对于降低成本具有重要意义。硫酸生产中的反应热不仅用于预热反应物满足自身能量的需要，而且还可以由硫酸厂向外界输出大量能量（供热发电）。（3）厂址选择和生产规模。化工厂厂址的选择，涉及原料、水源、能源、土地供应，市场需求、交通运输和环境保护等因素，应对这些因素综合考虑，作出合理的抉择。由于硫酸是腐蚀性液体，不便贮存和运输，因此硫酸厂应建在靠近硫酸消费中心的地区，应避开人口稠密的居

8、民区和环境保护要求高的地区。工厂规模大小，主要由硫酸用量的多少来决定。2、盐酸工业制法的反应原理：氢气在氯气中燃烧可以生成氯化氢，氯化氢被水吸收即成盐酸。用化学方程式表示_________________________。　　3、硝酸的工业制法的反应原理　　工业上用氨接触氧化法制硝酸。将氨净化后，与空气以一定比例混合，用铂、铑合金作催化剂，在800℃高温下，氨跟氧气反应生成一氧化氮和水蒸气，一氧化氮经过冷却，再被空气中的氧气氧化成二氧化氮，二氧化氮再被水吸收，得到硝酸。反应原理用化