工業合成工業生產主要要考慮哪些問題？速率要快，提高單位時間的產量化學平衡能夠正向移動，提高原料利用率生產中的能源消耗，原料，設備條件等因素理論實際選擇條件及原因加快速率平衡正向移動壓強溫度催化劑濃度目的選擇條件條件高壓高溫使用催化劑增大反應物濃度高壓低溫無影響增大反應物濃度或減小生成物濃度一、合成氨條件的選擇N2+3H22NH3+Q31.457.579.892.698.81×108Pa23.142.265.284.295.46×107Pa9.119.138.264.286.42×107Pa4.510.625.152.081.51×107Pa13.826.447.071.089.93×107Pa0.050.10.42.215.31×105Pa4000C6000C5000C3000C

2000C壓強氨含量溫度壓強怎么定？壓強的選擇①理論上:增大壓強既可以增大反應速率，又能使平衡正向移動，所以壓強越大越好。②實際上:壓強越大，對設備的要求高、壓縮H2和N2所需要的動力大，因此壓強不宜過高。實際選擇壓強20MPa-50MPa溫度的選擇降低溫度有利于提高平衡混合物中氨的含量。但溫度越低，反應速率越小，達到平衡所需要的時間越長，因此溫度也不宜太低。選用鐵觸媒做催化劑，它在500℃時活性最高。實際生產：1.及時分離出NH3，提高N2與H2轉化率2.控制N2與H2體積比為1:2.8，N2過量，提高H2的轉化率。3.N2和H2循環使用，提高N2與H2轉化率。增大N2的濃度及時分離出NH3速率平衡移動方向增大減小正向正向二、工業合成氨流程接觸法制硫酸SO3H2SO4SO2S金屬硫化物SO2的制備SO2的氧化SO3的吸收原理工業設備主要措施原理SO3+H2O=H2SO4S+O2=SO2點燃4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2高溫2SO2+O22SO3+Q催化劑△H2SO4SO3SO2S金屬硫化物如FeS2爐氣凈化，防止催化劑中毒原料粉碎富氧空氣礦渣Fe2O3用于煉鐵爐氣98.397.796.794.992.985.6

5500C99.399.098.697.896.993.5

5000C99.799.699.599.298.697.5

4500C99.999.999.999.799.699.2

4000C100atm50atm25atm10atm5atm1atmPTSO2轉化率SO2氧化生產條件的選擇2SO2+O22SO3+Q壓強采用常壓：在常壓下SO2的轉化率已經較高,再增大壓強，轉化率的提高并不多,且對設備的要求更高。溫度450-500℃:V2O5(五氧化二釩）活性最高。濃度:增大O2濃度，V加快，且提高SO2轉化率。催化劑熱交換器接觸室預熱SO2和O2，冷卻SO3冷SO2和O2熱SO2和O2冷SO398.3%濃H2SO4尾氣H2SO4SO3吸收塔內部放置空心瓷環濃硫酸從塔頂噴下增大接觸面積,延長吸收時間用98.3%的濃硫酸吸收SO3，減少酸霧，吸收更充分尾氣吸收處理循環使用硫酸工業生產的流程接觸法制硫酸時，SO2催化氧化適宜的溫度是5000C,其理由是

，

。此反應是氣體體積縮小的反應，但工業生產中并未采用加壓措施的原因是為提高SO2的轉化率，工業上常使用的方法是______________。提高催化劑活性，加快反應速率溫度過高不利于SO3生成常壓下SO2轉化率已經很高通入過量空氣比較合成氨工業與接觸法制硫酸中SO2催化氧化的生產過程，判斷正誤：1．都使用了合適的催化劑2．都選擇了合適的溫度3．都采用了使其中一種原料過量以提高另一種原料利用率的方法4．都采用了高壓的生產條件5．都有循環操作6．都有熱交換器7．都有尾氣處理某研究性學習小組的同學為在實驗室再現二氧化硫催化氧化的過程，并制取少量三氧化硫晶體，設計了如圖所示的裝置。已知三氧化硫遇水生成硫酸并放出大量熱，容易形成酸霧。試回答：A裝置可用來觀察二氧化硫和氧氣的進氣量。實驗時應使A中兩根導氣管冒出氣泡的速率相同，其目的是___，A中的藥品是___。檢查完裝置的氣密性且加入藥品后，開始進行實驗。此時首先應該進行的操作是___。在實驗過程中不能持續加熱的理由是____。C裝置用來收集三氧化硫，其中冰鹽水的作用是__。若用ag銅跟足量濃硫酸反應制二氧化硫，實驗結束時得到bg三氧化硫，該實驗中二氧化硫的轉化率不小于___。設計尾氣處理裝置，簡要說明。I.合成氨工業對化學和國防工業具有重要意義。寫出氨的兩種重要用途

。II.實驗室制備氨氣，下列方法中適宜選用的是

。①固態氯化銨加熱分解 ②固體氫氧化鈉中滴加濃氨水③氯化銨溶液與氫氧化鈉溶液共熱 ④固態氯化銨與氫氧化鈣混合加熱制化肥、制硝酸②④III.為了在實驗室利用工業原料制備少量氨氣，有人設計了如下裝置（圖中夾持裝置均已略去）。[實驗操作]①檢查實驗裝置的氣密性后，關閉彈簧夾a、b、c、d、e。在A中加入鋅粒，向長頸漏斗注入一定量稀硫酸。打開彈簧夾c、d、e，則A中有氫氣發生。在F出口處收集氫氣并檢驗其純度。②關閉彈簧夾c，取下截去底部的細口瓶C，打開彈簧夾a，將氫氣經導管B驗純后點燃，然后立即罩上無底細口瓶C，塞緊瓶塞，如圖所示。氫氣繼續在瓶內燃燒，幾分鐘后火焰熄滅。③用酒精燈加熱反應管E，繼續通氫氣，待無底細口瓶C內水位下降到液面保持不變時，打開彈簧夾b，無底細口瓶C內氣體經D進入反應管E，片刻后F中的溶液變紅。回答下列問題：（1）檢驗氫氣純度的目的是

。（2）C瓶內水位下降到液面保持不變時，A裝置內發生的現象是

，防止了實驗裝置中壓強過大。此時再打開彈簧夾b的原因是

，C瓶內氣體的成份是

。（3）在步驟③中，先加熱鐵觸媒的原因是

。反應管E中發生反應的化學方程式是

。答案I.制化肥、制硝酸II.②④III.（1）排除空氣，保證安全（2）鋅粒與酸脫離盡量增大氫氣的濃度以提高氮氣的轉化率N2H2（3）鐵觸媒在較高溫度時活性增大，加快氨合成的反應速率催化劑：鐵觸媒(以鐵為主體的多成分催化劑),使反應物在較低溫度下較快的進行反應合適的溫度：500℃左右，該溫度催化劑的活性最大；合適的壓強：20MPa~50MPa，對動力、材料、設備等來說正合適。濃度：將生成的氨及時從混合氣中分離出來,且向循環氣中不斷補充N2、H2（1:2.8）。合成氨的適宜條件

原料氣的制取N2：液化空氣，蒸發分離出氮氣H2：用水和燃料在高溫下制取。C+H2O（g）CO+H2，CO+H2O（g）CO2+H2

工業上用以合成氨的原料之一——氫氣，有一種來源是取自石油氣。有人設計了以下反應途徑，假設反應都能進行，你認為最合理的是（

）。在合成氨工業中，為增加氨的日產量，下列變化過程中不能使平衡向右移動的是（）

A.不斷將氨分離出來

B.使用催化劑

C.