第6章化學反應速率和化學平衡6.3.1工業制硫酸滬教版（2020）高中化學必修第二冊知識回顧化學平衡的移動移動的含義、原因、方向影響化學平衡狀態的條件濃度壓強溫度、催化劑

增大反應物濃度，化學平衡正向移動減小反應物濃度，化學平衡逆向移動。增大壓強，使化學平衡向著氣體體積縮小的方向移動；減小壓強，使化學平衡向著氣體體積增大的方向移動。化學平衡知識回顧1、下列事實能用勒夏特列原理解釋的是(

)A．加入催化劑有利于合成氨的反應B．由H2(g)、I2(g)和HI(g)組成的平衡體系加壓后顏色變深C．500℃時比室溫更有利于合成氨的反應D．將混合氣體中的氨液化有利于合成氨反應【答案】D【解析】A、B兩項，改變條件平衡均不移動，不能用勒夏特列原理解釋。C項，根據勒夏特列原理，溫度越低，NH3%越高，采取500℃，主要考慮催化劑的活性和反應速率問題；D項，將混合氣體中的氨液化，相當于減小了生成物的濃度，平衡正向移動，有利于合成氨反應。2、在容積一定的密閉容器中，反應：A(？)＋B(g)C(g)＋D(g)達到平衡后，升高溫度，容器內氣體的密度增大，則下列說法正確的是(

)A．正反應是放熱反應B．A不是氣態物質，加入A該平衡向正反應方向移動C．其他條件不變，降低溫度該平衡向逆反應方向移動D．改變壓強對該平衡的移動無影響【答案】C【解析】因容器體積不變、結合升溫容器內氣體密度增大可知升溫使容器內氣體質量增加，結合反應可判知A一定不是氣體且正反應為吸熱反應，A項錯誤；在其他條件不變時，加入A(非氣態物質)平衡不移動，B項錯誤；降低溫度平衡向放熱的逆反應方向移動，C項正確；反應前后氣體的化學計量數之和不等，因此改變壓強，平衡移動，D項錯誤。一、學習目標1、了解工業制硫酸的反應原理和生產過程2、了解控制反應條件在生產和科學研究中的作用新課引入（5）硫酸的用途染料，航天，核工業等都要使用硫酸硫酸被稱為工業之母我國古代硫酸的制法早在1000年以前，我國就用加熱膽礬（CuSO4·5H2O）或綠礬（FeSO4·7H2O）的方法來制硫酸干餾綠礬得到硫酸知識點一：接觸法制備硫酸一、主要設備沸騰爐接觸室吸收塔凈化冷卻接觸法制備硫酸二、主要原料硫鐵礦（或硫黃）、空氣、98.3%的濃硫酸三、制備原理SO3+H2O===H2SO4S+O2===SO2點燃4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2高溫2SO2+O22SO3

催化劑△接觸法制備硫酸三原料三階段三設備三反應(均放熱)硫黃或含硫礦石(硫鐵礦)空氣98.3%的濃H2SO4造氣(生成SO2)接觸氧化(生成SO3)SO3吸收(生成H2SO4)沸騰爐接觸室吸收塔4FeS2+11O2==2Fe2O3+8SO2S+O2==SO2SO3＋H2O===H2SO42SO2+O2

?2SO3

H2SO4SSO3SO2(1)(2)(3)例題精講1．在硫酸的工業制法中，下列生產操作與說明生產操作的主要原因二者都正確的是(

)A．硫鐵礦煅燒前要粉碎，因為大塊硫鐵礦不能燃燒B．從沸騰爐出來的氣體只有SO2C．SO2氧化成SO3，SO2能全部轉化為SO3D．SO3用98.3%的濃H2SO4吸收，目的是防止形成酸霧，以便使SO3吸收更充分答案：D解析：將硫鐵礦粉碎是使其增大與空氣的接觸面積，使燃燒更快、更充分，并不是大塊硫鐵礦不能燃燒；從沸騰爐出來的氣體除SO2外，還有O2等；SO2轉化為SO3為可逆反應，正、逆反應同時進行，故SO2不可能全部轉化為SO3；SO3轉化為H2SO4，若直接用水吸收，會形成大量酸霧，導致SO3吸收不完全，工業生產中用98.3%的濃硫酸作為吸收劑，則不會出現酸霧，吸收SO3更充分。2.在硫酸工業生產中，SO3的吸收過程是在吸收塔(如圖)中進行的，吸收塔里還裝入了大量瓷環。下列說法中不正確的是(

)A．從①處通入SO3，整個吸收操作采取逆流的形式B．從②處噴下98.3%的濃硫酸，瓷環的作用是增大接觸面積C．從③處導出的氣體只含有少量SO2，可直接排入大氣D．從④處流出的是可用水或稀硫酸稀釋的濃硫酸【答案】

C【解析】三氧化硫的吸收通常使用98.3%的濃硫酸，不用水或稀硫酸，原因是水或稀硫酸吸收三氧化硫時容易形成酸霧，吸收效率低，不利于三氧化硫的吸收；氣體的吸收常采用逆流原理，這樣有利于氣、液的充分接觸，吸收效果好；從吸收塔上部導出的氣體是沒有起反應的O2和少量二氧化硫，直接排入大氣會污染環境，所以應用吸收劑吸收或循環使用。思考討論1.原料硫鐵礦粉碎的目的是什么？使反應物充分接觸，增大接觸面積，提高反應速率，使反應物充分反應，提高原料的利用率。2.沸騰爐中產生的氣體為什么需要經過凈化？

防止催化劑中毒。3.接觸室中安裝熱交換器的目的是什么？

（1）利用反應放出的熱量預熱二氧化硫和氧氣。

（2）冷卻反應生成的三氧化硫。4.多余的氣體為什么要再充入接觸室？為了提高原料的利用率。5.用98.3%的濃硫酸吸收三氧化硫的目的是什么？防止SO3溶于水放出大量熱導致酸霧，降低吸收效率。化學工業制備的要求(1)原料廉價且穩定，降低運輸成本。(2)從環保、成本等角度選擇合適的化學反應，保證在反應中能充分接觸。(3)制備流程簡單高效，能耗低，反應放出的熱量盡可能加以循環利用，生成的副產物較少。(4)制備過程綠色環保，不使用或生成對環境有害的物質。例題精講1.工業上制硫酸的設備分為三大部分：沸騰爐、接觸室、吸收塔。下面的裝置是仿照工業上制備硫酸工藝的流程設計出來的，用于探究工業上為何采用98.3%的濃硫酸吸收三氧化硫。請回答下列問題：(1)寫出沸騰爐內煅燒硫鐵礦的反應方程式：______________________________________。(2)上圖中的乙、丙分別相當于工業上制取硫酸裝置中的________________、______________。(3)從乙裝置中出來的氣體有________________________________________。(4)丙裝置的作用為__________________，丁中的現象為________________。(5)本實驗設計還存在的較明顯缺陷是____________________________。【答案】

(1)4FeS2＋11O2(==高溫==)2Fe2O3＋8SO2

(2)接觸室吸收塔(3)SO2、O2、SO3

(4)吸收SO3有酸霧產生(5)缺少尾氣吸收裝置【解析】乙裝置相當于接觸室，將SO2催化氧化為SO3，由于該反應是一個可逆反應，故從乙裝置中出來的氣體中含有SO2、O2、SO3；丙裝置相當于吸收塔，用濃硫酸吸收SO3；丁裝置是用水吸收SO3，SO3溶于水會放出大量的熱，使水汽化為水蒸氣，從而形成酸霧；本實驗中缺少尾氣吸收裝置。2．下列可用濃硫酸干燥的氣體有(

)①H2

②SO2

③H2S

④Cl2

⑤NH3

⑥HCl

⑦CO2

⑧HBr

⑨COA．①②④⑥⑧⑨ B．①②④⑥⑦⑨C．①②④⑥⑦⑧ D．全部答案：B解析：濃硫酸具有吸水性，常用作氣體的干燥劑，但不能干燥堿性氣體(如氨氣)、某些還原性氣體(如硫化氫、