高中化学沪科技版（2020）必修第二册工业制硫酸的反应原理和生产过程评优课ppt课件

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移动的含义、原因、方向
影响化学平衡状态的条件
增大反应物浓度，化学平衡正向移动减小反应物浓度，化学平衡逆向移动。
增大压强，使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；减小压强，使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。
1、下列事实能用勒夏特列原理解释的是(　　)A．加入催化剂有利于合成氨的反应B．由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深C．500 ℃时比室温更有利于合成氨的反应D．将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
【答案】　D【解析】　A、B两项，改变条件平衡均不移动，不能用勒夏特列原理解释。C项，根据勒夏特列原理，温度越低，NH3%越高，采取500 ℃，主要考虑催化剂的活性和反应速率问题；D项，将混合气体中的氨液化，相当于减小了生成物的浓度，平衡正向移动，有利于合成氨反应。
2、在容积一定的密闭容器中，反应：A(？)＋B(g) C(g)＋D(g)达到平衡后，升高温度，容器内气体的密度增大，则下列说法正确的是(　　)A．正反应是放热反应B．A不是气态物质，加入A该平衡向正反应方向移动C．其他条件不变，降低温度该平衡向逆反应方向移动D．改变压强对该平衡的移动无影响
【答案】C【解析】因容器体积不变、结合升温容器内气体密度增大可知升温使容器内气体质量增加，结合反应可判知A一定不是气体且正反应为吸热反应，A项错误；在其他条件不变时，加入A(非气态物质)平衡不移动，B项错误；降低温度平衡向放热的逆反应方向移动，C项正确；反应前后气体的化学计量数之和不等，因此改变压强，平衡移动，D项错误。
1、了解工业制硫酸的反应原理和生产过程2、了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用
染料，航天，核工业等都要使用硫酸
早在1000年以前，我国就用加热胆矾（CuSO4·5H2O）或绿矾（FeSO4·7H2O）的方法来制硫酸
知识点一：接触法制备硫酸
硫铁矿（或硫黄）、空气、98.3%的浓硫酸
SO3 + H2O === H2SO4
硫黄或含硫矿石(硫铁矿)
98.3%的浓H2SO4
接触氧化(生成SO3)
SO3吸收(生成H2SO4)
4FeS2 + 11O2 == 2Fe2O3 + 8SO2
S + O2 == SO2
SO3＋H2O===H2SO4
2SO2 + O2 ⇌2SO3
1．在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是(　　)A．硫铁矿煅烧前要粉碎，因为大块硫铁矿不能燃烧B．从沸腾炉出来的气体只有SO2C．SO2氧化成SO3，SO2能全部转化为SO3D．SO3用98.3%的浓H2SO4吸收，目的是防止形成酸雾，以便使SO3吸收更充分
答案：D解析：将硫铁矿粉碎是使其增大与空气的接触面积，使燃烧更快、更充分，并不是大块硫铁矿不能燃烧；从沸腾炉出来的气体除SO2外，还有O2等；SO2转化为SO3为可逆反应，正、逆反应同时进行，故SO2不可能全部转化为SO3；SO3转化为H2SO4，若直接用水吸收，会形成大量酸雾，导致SO3吸收不完全，工业生产中用98.3%的浓硫酸作为吸收剂，则不会出现酸雾，吸收SO3更充分。
2.在硫酸工业生产中，SO3的吸收过程是在吸收塔(如图)中进行的，吸收塔里还装入了大量瓷环。下列说法中不正确的是(　　)A．从①处通入SO3，整个吸收操作采取逆流的形式B．从②处喷下98.3%的浓硫酸，瓷环的作用是增大接触面积C．从③处导出的气体只含有少量SO2，可直接排入大气D．从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的浓硫酸
【答案】　C【解析】　三氧化硫的吸收通常使用98.3%的浓硫酸，不用水或稀硫酸，原因是水或稀硫酸吸收三氧化硫时容易形成酸雾，吸收效率低，不利于三氧化硫的吸收；气体的吸收常采用逆流原理，这样有利于气、液的充分接触，吸收效果好；从吸收塔上部导出的气体是没有起反应的O2和少量二氧化硫，直接排入大气会污染环境，所以应用吸收剂吸收或循环使用。
1.原料硫铁矿粉碎的目的是什么？ 使反应物充分接触，增大接触面积，提高反应速率，使反应物充分反应，提高原料的利用率。2.沸腾炉中产生的气体为什么需要经过净化？ 防止催化剂中毒。3.接触室中安装热交换器的目的是什么？ （1）利用反应放出的热量预热二氧化硫和氧气。 （2）冷却反应生成的三氧化硫。4.多余的气体为什么要再充入接触室？ 为了提高原料的利用率。5.用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫的目的是什么？ 防止SO3溶于水放出大量热导致酸雾，降低吸收效率。
化学工业制备的要求(1)原料廉价且稳定，降低运输成本。(2)从环保、成本等角度选择合适的化学反应，保证在反应中能充分接触。(3)制备流程简单高效，能耗低，反应放出的热量尽可能加以循环利用，生成的副产物较少。(4)制备过程绿色环保，不使用或生成对环境有害的物质。
1.工业上制硫酸的设备分为三大部分：沸腾炉、接触室、吸收塔。下面的装置是仿照工业上制备硫酸工艺的流程设计出来的，用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。请回答下列问题：(1)写出沸腾炉内煅烧硫铁矿的反应方程式：______________________________________。(2)上图中的乙、丙分别相当于工业上制取硫酸装置中的________________、______________。(3)从乙装置中出来的气体有________________________________________。(4)丙装置的作用为__________________，丁中的现象为________________。(5)本实验设计还存在的较明显缺陷是____________________________。
【答案】　(1)4FeS2＋11O2(==高温==)2Fe2O3＋8SO2　(2)接触室　吸收塔　(3)SO2、O2、SO3　(4)吸收SO3　有酸雾产生　(5)缺少尾气吸收装置【解析】　乙装置相当于接触室，将SO2催化氧化为SO3，由于该反应是一个可逆反应，故从乙装置中出来的气体中含有SO2、O2、SO3；丙装置相当于吸收塔，用浓硫酸吸收SO3；丁装置是用水吸收SO3，SO3溶于水会放出大量的热，使水汽化为水蒸气，从而形成酸雾；本实验中缺少尾气吸收装置。
2．下列可用浓硫酸干燥的气体有(　　)①H2　②SO2　③H2S　④Cl2　⑤NH3　⑥HCl　⑦CO2　⑧HBr　⑨COA．①②④⑥⑧⑨ B．①②④⑥⑦⑨C．①②④⑥⑦⑧ D．全部
答案：B解析：浓硫酸具有吸水性，常用作气体的干燥剂，但不能干燥碱性气体(如氨气)、某些还原性气体(如硫化氢、碘化氢、溴化氢等)。
4.硫酸是工业生产中重要的产品之一，以黄铁矿为原料生产硫酸的简单流程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 三个设备都利用了逆流原理，使反应或接触更充分B. 三个设备中硫的化合价都发生了变化C. 若制备硫酸过程不除尘净化，产品就不纯净D. 用水吸收生成硫酸，经济实惠易得到