2019-2020年高考化学一轮复习 第一讲 化学与工农业生产（选修2）

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1、2019-2020年高考化学一轮复习第一讲化学与工农业生产（选修2）[考纲展示]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，认识催化剂的研制对促进化学工业发展的重大意义。　3.了解精细化工产品的生产特点及在社会发展中的作用。　4.了解化学肥料、农药等在农业生产中的作用。考点一　硫酸的工业生产一、生产流程及原理二、“三废”处理和能量充分利用1．“三废”的处理方法(1)尾气吸收：SO2＋Ca(OH)2===CaSO3＋H2O，(填化学方程式，下同)CaSO3＋H2SO4===CaSO4＋SO2↑＋H2O。(2)废水处理根据杂质性质的不同，

2、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，提炼贵重有色金属。2．能量的充分利用硫酸生产中产生的热量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)。三、化学原理在硫酸工业生产中的应用及相关计算1．化学反应速率和化学平衡原理(1)增大化学反应速率的措施①升高温度。②使用催化剂。③在沸腾炉中燃烧燃料时，将原料粉碎，增大与空气的接触面积。(2)反应条件的选择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400～500℃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

3、SO2的转化率提高不大，且加压会增大成本和能量消耗，而常压下的转化率已很高，实际生产中采用常压操作。③适当过量的空气：提高SO2的转化率。2．逆流原理沸腾炉中原料从炉顶落下，热空气从炉底吹入，使原料与助燃气体充分接触，反应进行彻底充分；吸收塔中使用大量耐酸瓷环(片)，浓硫酸从塔顶喷下，三氧化硫气体从塔底吹入，提高吸收程度。3．热交换原理由于2SO2＋O22SO3是放热反应，在接触室内使用热交换器，用反应放出的热量预热接触室的原料气，达到节约能源，降低生产成本的目的。4．循环操作原理由于2SO2＋O22SO3是可逆反应，尾气中还有一定的SO2和O2，再通过一定措施将这部分气体送回接触室，提高原料

4、利用率，同时减少废气排放。5．有关计算(1)元素守恒法：根据某种关键元素的质量守恒，找出关系式，可简化计算过程，方便快捷。(2)常见量的计算公式①矿物的纯度＝×100%。②原料利用率＝×100%。③原料转化率＝原料利用率＝1－原料损失率。④产率＝×100%。⑤多步反应的总转化率＝各步反应转化率的乘积。【特别提醒】　(1)吸收SO3不用水或稀硫酸，而是用98%的H2SO4，是因为用水或稀硫酸吸收SO3会产生酸雾，影响吸收。(2)煅烧黄铁矿制得的炉气需进行净化处理，主要是避免催化剂中毒、防止腐蚀设备等。(3)在生产硫酸的工业生产中，要综合考虑原料来源、动力、设备、环境污染等因素，控制适宜的反应条件

5、，以取得最佳经济效益。1．(教材改编)以黄铁矿为原料，采用接触法生产硫酸的流程可简示如下：请回答下列问题：(1)在炉气制造中，生成SO2的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)炉气精制的作用是将含SO2的炉气________、________及干燥，如果炉气不经过精制，对SO2催化氧化的影响是__________________

6、__________________________________________________________。(3)精制炉气(含SO2体积分数为7%、O2为11%、N2为82%)中SO2平衡转化率与温度及压强关系如图所示。在实际生产中，SO2催化氧化反应的条件选择常压、450℃左右(对应图中A点)，而没有选择SO2转化率更高的B或C点对应的反应条件，其原因分别是__________________________________________________________________________________________________________________

7、______________________________、________________________________________________________________________。(4)在SO2催化氧化设备中设置热交换器的目的是________________________________________，从而充分利用能源。解析：SO2在催化氧化过程中，炉气中含有的砷