2011届“步步高”高考化学大一轮复习-选修IB系列-专题15-化学与技术-第2讲-从自然资源到化学品课件-(苏教VIP专享VIP免费

1第2讲从自然资源到化学品网络构建一、氨的合成2345要点精讲6从化学平衡的角度看：增大压强会使平衡向着气体总体积缩小的方向移动；降低温度，会使平衡向着放热反应的方向移动。可见，增大压强、降低温度有利于氨的合成。对于合成氨的实际生产，压强越大，对设备的材质和制造水平的要求越高，能量消耗也增加，这将会增加建设投资和生产成本。因此，要根据实际情况选择适宜的压强。目前，我国合成氨厂一般选用的压强在20MPa～50MPa之间。7合成氨反应如果采用较低温度，虽然有利于增大平衡混合气体中氨的含量，但温度过低，反应速率太小，要很长时间才能使反应达到平衡状态，这对生产十分不利。加入催化剂是为了使反应在较低的温度下能更快地进行，然而催化剂需要在一定的温度范围内才能表现出良好的催化活性。目前，合成氨工业普遍使用的是以活性铁为主体的多组分催化剂，这种催化剂又称为铁触媒。铁触媒在500℃左右的活性最大。综合考虑上述因素，在实际生产中，合成氨一般选择以铁触媒为催化剂，压强在20MPa～50MPa之间，温度在450℃左右。82．合成氨的生产工艺(1)原料气的制取N2、H2可用空气、水、煤炭等为原料制取，将空气液化后低温分馏可以获得N2。H2的制取可有以下几种途径：①电解水制取氢气。②由煤或焦炭与水蒸气反应来制取氢气。煤或焦炭经加热，炽热的炭与水蒸气反应生成氢气。9③由天然气或重油制取氢气。天然气的主要成分甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳：CH4＋H2O(g)=====催化剂高温CO＋3H2由煤或焦炭、天然气制取氢气的过程中产生的一氧化碳，在催化剂存在的条件下与水蒸气反应生成氢气和二氧化碳：CO＋H2O(g)=====催化剂△CO2＋H2这一过程在工业上称为一氧化碳变换，最后脱去二氧化碳，可得到氢气。101112(3)氨的分离从合成塔导出的反应混合气体，经过冷却塔冷凝。由于NH3易液化，此时NH3从反应混合气体中变为液体而分离出来，并进入液氨储罐，未反应的N2和H2由循环压缩机压入合成塔循环使用，以提高原料的利用率，降低生产成本，合成氨流程示意图如下图所示：13【典例导析1】(2009·海南，20－4)工业上常用氨氧化法生产硝酸，其过程包括氨的催化氧化(催化剂为铂铑合金丝网)、一氧化氮的氧化和水吸收二氧化氮生成硝酸。请回答下列问题：(1)氨催化氧化的化学方程式为；(2)原料气中空气必须过量，其主要原因是；(3)将铂铑合金做成薄丝网的主要原因是；提高氨的转化率和一氧化氮的转化率质量的催化剂与反应物的接触面积增大单位14加压、降温1516迁移应用1下列关于氮气、氢气合成氨的说法中，正确的是()A．将氮气、氢气合成氨，永远、必须施加高温、高压、催化剂等反应条件B．在氮气、氢气合成氨的化学反应中，催化剂的性能对反应物的温度和压强的高低具有一定的制约作用C．现代工业上实施的合成氨属于仿生固氮D．现代工业上实施的合成氨不属于人工固氮B17C18要点二氯碱生产1．食盐水的电解原理氯化钠是强电解质，水是弱电解质，在氯化钠溶液里共有四种离子：Na＋、H＋、Cl－、OH－。通电后在电场的作用下，OH－和Cl－向阳极移动，Na＋和H＋向阴极移动，在阳极上2Cl－－2e－===Cl2↑，在阴极上2H＋＋2e－===H2↑，从而在阳极区产生氯气，在阴极区产生氢氧化钠和氢气。电解总反应方程式为2NaCl＋2H2O=====电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。192．食盐水的电解工艺(1)石棉隔膜电解槽电解槽用石棉隔膜隔成阴极室和阳极室，用石墨作阳极、铁丝网作阴极。石棉隔膜能阻止气体通过而不能阻止水分子和离子通过。电解时，Cl－在阳极氧化成氯气从阳极室排出；在阴极上，H＋得电子被还原为H2，从阴极室放出。(2)饱和食盐水精制精制食盐水时经常加入BaCl2、Na2CO3、NaOH等，使杂质成为沉淀过滤除去，然后加入盐酸调节盐水的pH。20精制食盐水的具体步骤：①加过量的NaOH溶液(使粗盐水中的Mg2＋、Fe3＋等离子形成难溶的氢氧化物沉淀)，此时溶液已呈碱性；②加入过量的BaCl2溶液(使粗盐水中的SO2－4形成沉淀)；③加过量的Na2CO3溶液(使粗盐水中的Ca2＋以及前面所加试剂中过量的Ba2＋分别形成CaCO3和BaCO3沉淀)；④过滤[弃去Mg(OH)2、Fe(OH)3、BaSO4、CaCO3、BaCO3及...