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高二化学知识点整理1：化工生产与平衡 | 简略解析

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编号说明：E = 例题，C = 课堂练习，H = 课后作业；P1–P4 对应原 PDF 页码。其余编号与原卷题号或章节对应。

$\mathrm{N_2+3H_2\rightleftharpoons2NH_3}$（高温、高压、铁催化剂）；$\Delta S<0$；低温自发。

反应速率；正向移动；通常约 $10\sim30\ \mathrm{MPa}$（具体装置可不同）。

高温；低温；约 $500^\circ\mathrm C$。

铁催化剂；$\mathrm{H_2S}$、$\mathrm{CO}$；中毒；决速步骤；净化；$2.8\sim2.9$。

提高；降低；液化；冷凝。

造气、净化、合成。

$\mathrm{CH_4+H_2O\rightleftharpoons CO+3H_2}$；$\mathrm{CO+H_2O\rightleftharpoons CO_2+H_2}$（加热、催化剂）。

热交换器。

造气；沸腾炉；$\mathrm{4FeS_2+11O_2\xrightarrow{heat}2Fe_2O_3+8SO_2}$；$\mathrm{S+O_2\xrightarrow{ignition}SO_2}$；增大接触面积，加快速率，使反应充分。

转化；转化器；$\mathrm{2SO_2+O_2\rightleftharpoons2SO_3}$；放热；热交换器；$\mathrm{V_2O_5}$；约 $450\sim475^\circ\mathrm C$；$\mathrm{O_2,SO_2,SO_3}$。

吸收；吸收塔；$\mathrm{SO_3+H_2O\longrightarrow H_2SO_4}$；形成酸雾；约 $98.3\%$ 浓硫酸。

氨水；硫酸。$\mathrm{SO_2+2NH_3+H_2O\to(NH_4)_2SO_3}$；$\mathrm{SO_2+(NH_4)_2SO_3+H_2O\to2NH_4HSO_3}$；$\mathrm{2NH_4HSO_3+H_2SO_4\to(NH_4)_2SO_4+2SO_2\uparrow+2H_2O}$。

$\mathrm{Fe_2O_3}$

错

对

错

对

错

对

$v_A<v_B$；$66.7\%$

$\mathrm{Fe}$

$K_p=27/4=6.75\ \mathrm{MPa^2}$

$\mathrm{FeSO_4\cdot7H_2O}$

Fe、S

$\mathrm{14Fe^{3+}+FeS_2+8H_2O\to15Fe^{2+}+2SO_4^{2-}+16H^+}$

加入 KSCN 溶液，出现血红色，证明含三价铁。

$\mathrm{4Fe^{2+}+O_2+2H_2O+4SO_4^{2-}\to4Fe(OH)SO_4\downarrow}$

$0.735\ \mathrm g$（按常用 $250$ mL 容量瓶配制）。

$250$ mL 容量瓶、玻璃棒。

$\dfrac{3.36\times10^{-3}v}{w}$

图表与完整条件请对照原 PDF。原卷内容缺损或条件不足的题已在答案处标注。

高二化学知识点整理1：化工生产与平衡 | 简略解析

I-1.1合成氨方程式、熵变符号和自发温度。

I-1.2压强的影响与工业压强范围。

I-1.3温度对速率、平衡的影响及操作温度。

I-1.4催化剂、毒物、决速步骤、原料处理及氢氮比。

I-1.5浓度调节与氨分离方法。

I-2.1工业合成氨的三个主要步骤。

I-2.2天然气制氢的两个主要反应。

I-2.3利用反应热预热原料气的设备。

II-1.1硫酸生产的造气步骤、设备、反应和粉碎目的。

II-1.2转化步骤、设备、反应、热效应、催化剂和出口气体。

II-1.3吸收步骤、设备、反应及不用水的原因。

II-2.1氨酸法吸收并回收二氧化硫的试剂及方程式。

II-2.2铁红的化学式。

III-1.1用氨极易溶于水的性质分离工业氨气。

III-1.2$500^\circ\mathrm C$ 既加快速率，又使合成氨平衡正移。

III-1.3分离氨后循环利用气体能提高原料利用率。

III-1.4铁催化剂降低活化能并提高平衡转化率。

III-1.5氢氮比略低于 $3$ 与氮吸附活化为决速步有关。

III-1.6天然气制氢后的混合气可直接进入合成塔。

III-1.7沸腾炉出口气体可直接进入转化器。

III-1.8用冷水吸收三氧化硫。

III-1.9转化器出口气体只含三氧化硫。

III-1.10硫酸工业常压操作综合考虑平衡和成本。

III-2由氨体积分数图比较 A、B 速率，计算 $250^\circ\mathrm C,10^4$ kPa 时氢转化率。

III-3.1由分解初始速率比较催化剂下的最大活化能。

III-3.2恒容，初始氨 $2$ mol、压强 $4$ MPa，分解率 $50\%$，求 $K_p$。

IV-1绿矾的化学式。

IV-2煅烧硫铁矿时被氧化的元素。

IV-3配平硫铁矿还原三价铁的离子方程式。

IV-5溶解黄色沉淀后如何检验铁元素？

IV-6用离子方程式解释黄色 $\mathrm{Fe(OH)SO_4}$ 沉淀的形成。

IV-7配制所需 $200$ mL、$0.010$ mol/L 重铬酸钾溶液，称多少固体？

IV-8配液还需哪些玻璃仪器？

IV-9$w$ g 样品消耗 $v$ mL、$0.010$ mol/L 重铬酸钾，求二价铁质量分数。