Промышленные процессы — тренажёр для 9 класса
Химия — это не только пробирки в лаборатории. Это огромные заводы, где получают тонны веществ. Серная кислота — самое производимое вещество в мире. Аммиак — основа удобрений. В тренажёре задания построены на понимании химии промышленных процессов.
Что проверяет эта тема
- Знать стадии производства серной кислоты.
- Понимать процесс синтеза аммиака.
- Знать условия реакций (катализатор, температура).
- Применять знания о катализаторах.
Формулы и правила
| Что ищем | Формула | Обозначения |
|---|---|---|
| Серная кислота (1 стадия) | $4FeS₂ + 11O₂ \to 2Fe₂O₃ + 8SO₂$ | Обжиг пирита. |
| Серная кислота (2 стадия) | 2SO₂ + O₂ ⇄ 2SO₃ (кат. V₂O₅) | Окисление SO₂ на катализаторе. |
| Серная кислота (3 стадия) | $SO₃ + H₂O \to H₂SO₄$ | Растворение SO₃ в воде. |
| Аммиак (процесс Габера) | N₂ + 3H₂ ⇄ 2NH₃ (кат. Fe, t, p) | Азот и водород под давлением. |
Разбор задачи по шагам
Задача: Какое условие необходимо для второй стадии производства серной кислоты (окисление SO₂ в SO₃)?
Шаг 1. Вспоминаем процесс. 2SO₂ + O₂ ⇄ 2SO₃.
Шаг 2. Вспоминаем условия. Это обратимая реакция. Чтобы сместить равновесие вправо, нужны катализатор (V₂O₅), повышенная температура и давление.
Шаг 3. Делаем вывод. Катализатор — оксид ванадия (V), температура около 450°C.
Шаг 4. Записываем ответ. Катализатор V₂O₅ и температура 450°C.
Ещё один разбор
Задача. Опиши сущность процесса «производство серной кислоты».
Ответ: контактный способ: S -> SO2 -> SO3 -> H2SO4
Типичные ошибки
Почему: В обоих процессах есть катализатор
Как проверить: Для серной кислоты — V₂O₅ (ванадий). Для аммиака — Fe (железо).
Почему: Кажется логичным
Как проверить: SO₃ растворяют в концентрированной серной кислоте, а не в воде (иначе будет туман).
Почему: Забывают про давление
Как проверить: N₂ + 3H₂ ⇄ 2NH₃. Реакция идет с уменьшением объема, поэтому нужно высокое давление.
Типы задач в тренажёре
В тренажёре:
- Стадии производства.
- Катализаторы (V₂O₅, Fe).
- Условия реакций (температура, давление).
- Применение продуктов.
Все ответы с проверкой.
Кому и когда это нужно
Тема изучается в 9–11 классах. В ЕГЭ по химии это задание № 25.
Родителям: объясните на примере удобрений. Аммиак — это основа для производства азотных удобрений (селитры). Без них урожай был бы в разы меньше. Именно поэтому процесс Габера считают одним из главных изобретений XX века.
Частые вопросы
Почему серную кислоту называют «хлебом химии»?
Потому что она используется почти во всех отраслях: от производства удобрений и аккумуляторов до очистки нефти.
Что такое катализатор?
Это вещество, которое ускоряет реакцию, но само не расходуется. В промышленности катализаторы позволяют проводить реакции при более низких температурах.
Примеры задач
Готовы попробовать свои силы?
В тренажёре задачи проверяются автоматически, а после ошибки показывается пошаговое решение.
Перейти к задачам