板块一、硫酸工业
一、过程
(1).造气 4FeS2 +11 O2 ==高温== 2Fe2O3 + 8SO2 沸腾炉
粉碎矿石，通过强空气流使矿石处于沸腾状态，增大反应物的接触面积，加快反应速度。 从沸腾炉内导出的炉气，要经过净化的理由是防止催化剂中毒
(2).接触氧化 2SO2 + O2 ==== 2SO3 接触室
该反应放热，可进行热交换
(3).三氧化硫的吸收 SO3 + O2 === H2SO4 吸收塔
三氧化硫的吸收采取逆流的形式，目的是增大其与吸收剂的接触面积
三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以便使其吸收完全
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2、尾气处理
尾气的成分:SO2（少量）、O2、N2
尾气处理要经过两个过程：
一是进行第二次氧化；
二是将两次氧化后的气体加以净化
后回收处理。
固硫：CaO+SO2=CaSO3， 2CaSO3+O2=2CaSO4
练习：
1．（15分）工业制硫酸生产流程如下图：
（1）早期生产用黄铁矿为原料，但现在工厂生产硫酸用硫磺为原料，理由是 （2分）在催化反应室，下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有 （2分）
A．升高温度 B．减少压强
C．不断补充SO2和空气 D．及时分离出SO3
（3）在生产中，为提高催化剂效率采取了哪些措施？
（3分）
（4）已知2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），ΔH＝－196 kJ·mol－1。在450℃、常压和钒催化条件下向一密闭容器中充入2molSO2和1molO2,充分反应后,放出的热量______(填“<”“>”“=”)196kJ，理由是____________________________________________________（3分） （5）经检测生产硫酸的原料气成分（体积分数）为SO27％、O211％、N282％。在500℃，0.1MPa条件下达到平衡时，各种气体的体积比为V（SO2）：V（SO3）：V（O2）：V（N2）＝0.46：6.5：7.7：82，则SO2的利用率为 （3分）
(6)在450℃、常压和钒催化条件下，在容积为VL的容器中加入2n molSO2和n molO2，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时O2的转化率为x。则K和x的关系满足K＝ 。（2分）
板块二、工业制硝酸
一、原料:NH3 ,水,空气.
二、主要反应为：
4NH3 + 5O2 =催化剂+强热= 4NO + 6H2O [氧化炉中]；
2NO + O2 = 2NO2 [冷却器中]；
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO [吸收塔]；
1. 合成氨工业
(1)简要流程
(2)原料气的制取
N2：将空气液化、蒸发分离出N2或将空气中的O2与碳作用生成CO2，除去CO2后得N2。
H2：用水和燃料(煤、焦炭、石油、天然气)在高温下制取。用煤和水制H2的主要反应为：
(3)制得的H2、N2需净化、除杂质，再用压缩机制高压。
(4)氨的合成：在适宜条件下，在合成塔中进行。
(5)氨的分离：经冷凝使氨液化，将氨分离出来，提高原料的利用率，并将没有完全反应的N2和H2循坏送入合成塔，使之充分利用。
2.合成氨条件的选择
(1)合成氨反应的特点：合成氨反应是一个放热的、气体总体积缩小的可逆反应：
(2)合成氨生产的要求：
合成氨工业要求：
反应要有较大的反应速率；
要最大限度的提高平衡混合物中氨气的含量。
(3)合成氨条件选择的依据:
运用化学反应速率和化学平衡原理的有关知识，同时考虑合成氨生产中的动力、材料、设备等因素来选择合成氨的适宜生产条件。
(4)合成氨条件的理论分析(见下表)：
| 套管挤压 反应条件 | 27gan对化学反应速率的影响艾灸仪 | 对平衡混合物中NH3的含量的影响 | 合成氨条件的选择 |
增大压强 | 有利于增大化学反应速率 | 有利于提高平衡混合物中NH3的产量 | 压强增大，有利于氨的合成，但需要的动力大，对材料、设备等的要求高，因此，工业上一般采用 20MPa—50MPa的压强 |
升高温度 | 有利于增大化学反应速率 | 不利于提高平衡混合物中NH3的产量 | 温度升高，化学反应速率增大，但不利于提高平衡混合物中NH3的含量，因此合成氨时温度要适宜，工业上一般采用500℃左右的温度(因该温度时，催化剂的活性最强) |
使用催化剂 | 有利于增大化学反应速率 | 没有影响 | 催化剂的使用不能使平衡发生移动，但能缩短反应达到平衡的时间，工业上一般选用铁触媒作催化剂，使反应在尽可能低的温度下进行。 |
| | | |
(5)合成氨的适宜温度：
温度：500℃左右
压强：20MPa—50MPa
催化剂：铁触媒
除此之外，还应及时将生成的氨分离出来，并不断地补充原料气，以有利合成氨反应。
(6)合成氨生产示意图
2．Ⅰ．合成氨工业对化学的国防工业具有重要意义。写出氨的两种重要用途 。
Ⅱ．实验室制备氨气，下列方法中适宜选用的是 。
①固态氯化铵加热分解 ②固体氢氧化钠中滴加浓氨水
③氯化铵溶液与氢氧化钠溶液共热 ④固态氯化铵与氢氧化钙混合加热
III．为了在实验室利用工业原料制备少量氨气，有人设计了如下装置（图中夹持装置均已略去）。
[实验操作]
① 检查实验装置的气密性后，关闭弹簧夹a、b、c、d、e。在A中加入锌粒，向长颈漏斗注入一定量稀硫酸。打开弹簧夹c、d、e，则A中有氢气发生。在F出口处收集氢气并检验其纯度。
② 关闭弹簧夹c，取下截去底部的细口瓶C，打开弹簧夹a，将氢气经导管B验纯后点燃，然后立即罩上无底细口瓶C，塞紧瓶塞，如图所示。氢气继续在瓶内燃烧，几分钟后火焰熄灭。
③ 用酒精灯加热反应管E，继续通氢气，待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时，打开弹簧夹b，无底细口瓶C内气体经D进入反应管E，片刻后F中的溶液变红。
回答下列问题：
（1）检验氢气纯度的目的是 。
（2）C瓶内水位下降到液面保持不变时，A装置内发生的现象是 ，防止了实验装置中压强过大。此时再打开弹簧夹b的原因是 ，C瓶内气体的成份是 。
（3）在步骤③中，先加热铁触媒的原因是 。反应管E中发生反应的化学方程式是 。
板块四、氯碱工业
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)
阴极：消声室制作2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)
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