年廣東省高二化學(xué) 化學(xué)與技術(shù) 硫酸工業(yè)課件 新課標(biāo) 人教

1、復(fù)習(xí)回顧：一、化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率表示方法影響因素表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢 常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生物濃度的增加來表示 公式：V = C/t單位：mol / L min 或 mol/L s 用一反應(yīng)速率用不同物質(zhì)濃度變化表示時(shí)，其值之比等于化 學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比 一般不用固體或純液體物質(zhì)表示 內(nèi)因(主要因素)：外因 意義濃度；增加反應(yīng)物的濃度，可以增大反應(yīng)速率 壓強(qiáng)：增大氣體反應(yīng)的壓強(qiáng)，可以增大反應(yīng)速率 溫度：升高溫度，可以增大反應(yīng)的速率 催化劑：加正催化劑，可以增大反應(yīng)速率 其它因素：略 參加反應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì) 2021/8/8 星期日1二、化學(xué)平衡在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正

2、反應(yīng)和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物 中各組成成分的含量保持不變的狀態(tài)叫化學(xué)平衡狀態(tài)它的建立與反應(yīng)途徑無關(guān)，從正反應(yīng)或逆反應(yīng)開始都可以建立平衡狀態(tài)動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡定：外界條件一定，各組分含量一定(不是相等)變：外界條件改變，平衡被破壞，發(fā)生移動(dòng)而建立新平衡原因：反應(yīng)條件改變引起結(jié)果：速率、各組分含量與原平衡比較均發(fā)生變化注意：其他條件不變，改變影響平衡的一個(gè)條件才能應(yīng)用V(正）V（逆）向正反應(yīng)方向移動(dòng)方向 V(正）V（逆）原平衡不移動(dòng)V(正）V（逆）向逆反應(yīng)方向移動(dòng)溫 度：升高(或降低)溫度，平衡向吸熱(或放熱)方向移動(dòng)壓 強(qiáng)：增大(或減小)壓強(qiáng)，平衡向氣體體積縮小(或擴(kuò)大)的方向移動(dòng)濃 度:增大反應(yīng)

3、物濃度或減小生物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)催化劑：對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)無影響概念特征平衡移動(dòng)平衡移動(dòng)原理化學(xué)平衡2021/8/8 星期日2勒沙特列原理平衡移動(dòng)原理1、已建立化學(xué)平衡的某可逆反應(yīng)，當(dāng)改變條件使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)時(shí)，下列有關(guān)敘述正確的是 生成物的百分含量一定增加 生成物的產(chǎn)量一定增加 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大 反應(yīng)物濃度一定降低 正反應(yīng)速率一定大于逆反應(yīng)速率 使用了合適的催化劑 A (B) (C) (D) 注：化學(xué)平衡移動(dòng)的方向與平衡后的結(jié)果無必然聯(lián)系選修2第7面 如果改變影響平衡的一個(gè)條件（如濃度、溫度、壓強(qiáng)），平衡向減弱這種改變的方向進(jìn)行興寧一中 rengwofei2021/8/

4、8 星期日3硫酸的消費(fèi)量是一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)達(dá)水平的一種標(biāo)志2021/8/8 星期日4接觸法制硫酸興寧一中 rengwofei2021/8/8 星期日5思考1、工業(yè)制硫酸的原料有哪些？如何選擇？2、工業(yè)制硫酸分幾個(gè)階段？ 每個(gè)階段的反應(yīng)原理是什么？用到什么典型設(shè)備？3、工業(yè)制硫酸生產(chǎn)流程？2021/8/8 星期日64FeS2 +11 O2 2Fe2O3 + 8SO2 高 溫硫酸工業(yè)生產(chǎn)的原理SO3 + H2O H2SO4第一步：造氣第二步：接觸氧化第三步：三氧化硫的吸收2SO2 + O2 2SO3催化劑加 熱S + O2 SO2 點(diǎn)燃生產(chǎn)流程：造氣催化氧化吸收 2021/8/8 星期日7生產(chǎn)中原料

5、選擇 早期黃鐵礦在儲(chǔ)量比較大，而天然硫磺礦資源缺乏，又難以以從國(guó)外購(gòu)進(jìn)，并且，那時(shí)對(duì)環(huán)境保護(hù)也不夠重視。 為什么早期我國(guó)是以黃鐵礦為原料制硫酸？2021/8/8 星期日8硫酸工業(yè)生產(chǎn)流程動(dòng)畫 硫酸的工業(yè)生產(chǎn)沸 騰 爐接 觸 室吸 收 塔凈化冷 卻2021/8/8 星期日9空氣 爐氣思考：從沸騰爐出來的氣體 SO2是否純凈？礦渣思考：黃鐵礦為什么要粉碎？為什么通入強(qiáng)大的空氣流？燃燒黃鐵礦為什么不要多加燃料？沸騰爐2021/8/8 星期日10思考：適宜條件的選擇N2接 觸 室思考：接觸室中熱交換器的作用?從接觸室出來的氣體成分是什么？催化劑：五氧化二礬（V2O5）溫度：400至500攝氏度壓強(qiáng)：常

6、壓溫度：400500催化劑活性較高壓強(qiáng)：設(shè)備、成本和能源消耗（增大壓強(qiáng)SO2的轉(zhuǎn)化率提高不大）2021/8/8 星期日11吸 收 塔思考：吸收三氧化硫?yàn)槭裁床挥盟拖×蛩?，而?8.3%的濃硫酸？濃硫酸為什么必須從塔頂噴下？2021/8/8 星期日12討論一、在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中哪些地方涉及到了化學(xué)反應(yīng)速率知識(shí)？1、硫或黃鐵礦在送入沸騰爐之前要經(jīng)過粉碎。2、從沸騰爐底部鼓入強(qiáng)大空氣流。3、二氧化硫的氧化過程中使用催化劑。4、采用98.3%的濃硫酸吸收三氧化硫。5、三氧化硫的吸收采用逆流原理。6、在吸收中填入了大量瓷環(huán)。2021/8/8 星期日13二、在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中哪些地方涉及到了化學(xué)平衡知識(shí)？1

7、、經(jīng)過凈化、干燥的爐氣中，氧氣的含量相對(duì)要多。2、SO2、O2、SO3被冷卻后，進(jìn)一步在催化劑表面反應(yīng)。3、選擇適宜的反應(yīng)溫度。4、選擇適宜的反應(yīng)壓強(qiáng)。2021/8/8 星期日14一、“三廢”處理 1、尾氣吸收 (1) SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O CaSO3+H2SO4=CaSO4+SO2+H2O (2) SO2+2NH3 +H2O = （NH4）2SO3 （NH4）2SO3 + H2SO4 = （ NH4）2SO4 + SO2+ H2O 2、污水處理 Ca（OH）2 + H2SO4 = CaSO4 + 2H2O 制石膏 3、廢渣處理 黃鐵礦礦渣可用來制造水泥、磚和煉鐵等。二、

8、能量充分利用 “廢熱”利用： （1）在沸騰爐旁設(shè)置“廢熱鍋爐”，產(chǎn)生蒸汽發(fā)電；（2）在接觸室中設(shè)熱交換器，預(yù)熱SO2和O2 。2021/8/8 星期日15注：該城市經(jīng)常刮西北風(fēng)。丁甲乙丙高速公路河流北A、B、C、D四地的地理位置如圖，交通均較為便利，其他地理?xiàng)l件如下：A地是風(fēng)景旅游城市；B地是硫酸消費(fèi)中心；C地有較為豐富的黃鐵礦資源；D地有少量的硫酸消費(fèi)。硫酸廠址應(yīng)選擇在 。2021/8/8 星期日16三、生產(chǎn)規(guī)模：一般要求較大規(guī)模 廠址選擇 ：靠近硫酸消費(fèi)中心的地區(qū)，避開人口稠密的居民區(qū)和環(huán)境保護(hù)要求高的地區(qū)。練 習(xí) 1工業(yè)上用接觸法制硫酸時(shí)，從沸騰爐內(nèi)導(dǎo)出的爐氣，要經(jīng)過凈化的理由是（ ）A為了減少對(duì)大氣的污染B防止催化劑中毒C爐氣還含有一些其他有用成分，以便綜合利用D為了制得更純的H2SO4B2021/8/8 星期日172對(duì)于接觸法制硫酸的生產(chǎn)操作與說明生產(chǎn)操作的主要理由兩者都正確的是 ( )A硫鐵礦燃燒前需要粉碎，因?yàn)榇髩K的硫鐵礦不能燃燒B三氧化硫的吸收采取逆流的形式，目的是增大其與吸收劑的接觸面積C二氧化硫氧化成三氧化硫時(shí)需使用催化劑，這樣可以提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化