急需化学能源的概念_百度知道
急需化学能源的概念
化学能源的概念及分类，用途
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能源化工，主要指利用石油、天然气和煤炭等基础能源资源，通过化学过程制备二次能源和化工产品的过程，主要包括石油化工、天然气化工和煤化工等。能源化工产品涉及国民经济和人民生活的各个领域。合成塑料、合成纤维、合成橡胶等关系人们衣食住行的化工产品几乎全部来自于石油化工；氮肥、甲醇等则主要来源于煤化工和天然气化工。　　在能源化工领域，占据主导地位的是石油化工。目前，车用燃料的99%以上、所有的航空燃料以及石蜡、沥青、润滑油等都来自于石油化工。截至2004年底，我国原油一次加工能力约为3.1亿吨/年，二次加工以催化裂化工艺为主，约为8000万吨/年。乙烯原料全部来自于石油炼制产品，乙烯产能为608.5万吨/年，仅能满足国内乙烯当量需求的不足40%。煤炭的利用仍然是以一次能源燃烧利用为主，化工利用仅限于以煤制气生产合成氨和甲醇，2004年占煤炭总消费不足10%，且产品附加值较低，能耗高，污染大。天然气的大规模化工利用也主要是合成氨和甲醇，占2004年天然气消费的不足40%。在当前石油价格高位动荡的形势下，以石油化工为主的能源化工面临前所未有的严峻挑战。
二十世纪的化学发展历程化学是一门建立在实验基础上的科学，实验与理论一直是化学研究中相互依赖、彼此促进的两个方面。进入20世纪以后，由于受到自然科学其他学科发展的影响，并广泛地应用了当代科学的理论、技术和方法，化学在认识物质的组成、结构、合成和测试等方面都有了长足的进展，而且在理论方面取得了许多重要成果。在无机化学、分析化学、有机化学和物理化学四大分支学科的基础上产生了新的化学分支学科。近代物理的理论和技术、数学方法及计算机技术在化学中的应用，对现代化学的发展起了很大的推动作用。19世纪末，电子、X射现和放射性的发现为化学在20世纪的重大进展创造了条件。　　在结构化学方面，由于电子的发现开始并确立的现代的有核原子模型，不仅丰富和深化了对元素周期表的认识，而且发展了分子理论。应用量子力学研究分子结构，产生了量子化学。 　　从氢分子结构的研究开始，逐步揭示了化学键的本质，先后创立了价键理论、分子轨道理论和佩位场理论。化学反应理论也随着深入到微观境界。应用X射现作为研究物质结构的新分析手段，可以洞察物质的晶体化学结构。测定化学立体结构的衍射方法，有X射线衍射、电子衍射和中子衍射等方法。其中以X射线衍射法的应用所积累的精密分子立体结构信息最多。 　　研究物质结构的谱学方法也由可见光谱、紫外光谱、红外光谱扩展到核磁共振谱、电子自选共振谱、光电子能谱、射线共振光谱、穆斯堡尔谱等，与计算机联用后，积累大量物质结构与性能相关的资料，正由经验向理论发展。电子显微镜放大倍数不断提高，人们以可直接观察分子的结构。 　　经典的元素学说由于放射性的发现而产生深刻的变革。从放射性衰变理论的创立、同位素的发现到人工核反应和核裂变的实现、氘的发现、中子和正电子及其它基本粒子的发现，不仅是人类的认识深入到亚原子层次，而且创立了相应的实验方法和理论；不仅实现了古代炼丹家转变元素的思想，而且改变了人的宇宙观。 　　作为20世纪的时代标志，人类开始掌握和使用核能。放射化学和核化学等分支学科相继产生，并迅速发展；同位素地质学、同位素宇宙化学等交叉学科接踵诞生。元素周期表扩充了，以有109号元素，并且正在探索超重元素以验证元素“稳定岛假说”。与现代宇宙学相依存的元素起源学说和与演化学说密切相关的核素年龄测定等工作，都在不断补充和更新元素的观念。 　　在化学反应理论方面，由于对分子结构和化学键的认识的提高，经典的、统计的反应理论以进一步深化，在过渡态理论建立后，逐渐向微观的反应理论发展，用分子轨道理论研究微观的反应机理，并逐渐建立了分子轨道对称守恒定律和前线轨道理论。分子束、激光和等离子技术的应用，使得对不稳定化学物种的检测和研究成为现实，从而化学动力学已有可能从经典的、统计的宏观动力学深入到单个分子或原子水平的微观反应动力学。 　　计算机技术的发展，使得分子、电子结构和化学反映的量子化学计算、化学统计、化学模式识别，以及大规模术技的处理和综合等方面，都得到较大的进展，有的已经逐步进入化学教育之中。关于催化作用的研究，以提出了各种模型和理论，从无机催化进入有机催化和僧物催化，开始从分子微观结构和尺寸的角度核生物物理有机化学的角度，来研究酶类的作用和酶类的结构与其功能的关系。 　　分析方法和手段是化学研究的基本方法和手段。一方面，经典的成分和组成分析方法仍在不断改进，分析灵敏度从常量发展到微量、超微量、痕量；另一方面，发展初许多新的分析方法，可深入到进行结构分析，构象测定，同位素测定，各种活泼中间体如自由基、离子基、卡宾、氮宾、卡拜等的直接测定，以及对短寿命亚稳态分子的检测等。分离技术也不断革新，离子交换、膜技术、色谱法等等。 　　合成各种物质，是化学研究的目的之一。在无机合成方面，首先合成的是氨。氨的合成不仅开创了无机合成工业，而且带动了催化化学，发展了化学热力学和反应动力学。后来相继合成的有红宝石、人造水晶、硼氢化合物、金刚石、半导体、超导材料和二茂铁等配位化合物。 　　在电子技术、核工业、航天技术等现代工业技术的推动下，各种超纯物质、新型化合物和特殊需要的材料的生产技术都得到了较大发展。稀有气体化合物的合成成功又向化学家提出了新的挑战，需要对零族元素的化学性质重新加以研究。无机化学在与有机化学、生物化学、物理化学等学科相互渗透中产生了有机金属化学、生物无机化学、无机固体化学等新兴学科。 　　酚醛树脂的合成，开辟了高分子科学领域。20世纪30年代聚酰胺纤维的合成，使高分子的概念得到广泛的确认。后来，高分子的合成、结构和性能研究、应用三方面保持互相配合和促进，使高分子化学得以迅速发展。 　　各种高分子材料合成和应用，为现代工农业、交通运输、医疗卫生、军事技术，以及人们衣食住行各方面，提供了多种性能优异而成本较低的重要材料，成为现代物质文明的重要标志。高分子工业发展为化学工业的重要支柱。 　　20世纪是有机合成的黄金时代。化学的分离手段和结构分析方法已经有了很大发展，许多天然有机化合物的结构问题纷纷获得圆满解决，还发现了许多新的重要的有机反应和专一性有机试剂，在此基础上，精细有机合成，特别是在不对称合成方面取得了很大进展。 　　一方面，合成了各种有特种结构和特种性能的有机化合物；另一方面，合成了从不稳定的自由基到有生物活性的蛋白质、核酸等生命基础物质。有机化学家还合成了有复杂结构的天然有机化合物和有特效的药物。这些成就对促进科学的发展起了巨大的作用；为合成有高度生物活性的物质，并与其他学科协同解决有生命物质的合成问题及解决前生命物质的化学问题等，提供了有利的条件。 　　20世纪以来，化学发展的趋势可以归纳为：有宏观向微观、有定性向定量、有稳定态向亚稳定态发展，由经验逐渐上升到理论，再用于指导设计和开创新的研究。一方面，为生产和技术部门提供尽可能多的新物质、新材料；另一方面，在与其它自然科学相互渗透的进程中不断产生新学科，并向探索生命科学和宇宙起源的方向发展。 化学的学科分类 　　化学在发展过程中，依照所研究的分子类别和研究手段、目的、任务的不同，派生出不同层次的许多分支。在20世纪20年代以前，化学传统地分为无机化学、有机化学、物理化学和分析化学四个分支。20年代以后，由于世界经济的高速发展，化学键的电子理论和量子力学的诞生、电子技术和计算机技术的兴起，化学研究在理论上和实验技术上都获得了新的手段，导致这门学科从30年代以来飞跃发展，出现了崭新的面貌。现在把化学内容一般分为生物化学、有机化学、高分子化学、应用化学和化学工程学、物理化学、无机化学等五大类共80项，实际包括了七大分支学科。 　　根据当今化学学科的发展以及它与天文学、物理学、数学、生物学、医学、地学等学科相互渗透的情况，化学可作如下分类： 无机化学：元素化学、无机合成化学、无机固体化学、配位化学、生物无机化学、有机金属化学等 有机化学：天有机化学、一般有机化学、有机合成化学、金属和非金属有机化学、物力有机化学、生物有机化学、有机分析化学。 物理化学：化学热力学、结构化学、化学动力学、分门物理化学。 分析化学：化学分析、仪器和新技术分析。 高分子化学：天然高分子化学、高分子合成化学、高分子物理化学、高聚物应用、高分子物力。 核化学核放射性化学：放射性元素化学、放射分析化学、辐射化学、同位素化学、核化学。 生物化学：一般生物化学、酶类、微生物化学、植物化学、免疫化学、发酵和生物工程、食品化学等。 其它与化学有关的边缘学科还有：地球化学、海洋化学、大气化学、环境化学、宇宙化学、星际化学等
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无机化学精品教程 第2章
化学键与分子结构
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＞＞＞I.合成氨工业对化学的国防工业具有重要意义。写出氨的两种重要用..
I. 合成氨工业对化学的国防工业具有重要意义。写出氨的两种重要用途_________________________。 II. 实验室制备氨气，下列方法中适宜选用的是 ___________________。 ① 固态氯化铵加热分解 ② 固体氢氧化钠中滴加浓氨水 ③ 氯化铵溶液与氢氧化钠溶液共热 ④ 固态氯化铵与氢氧化钙混合加热 III. 为了在实验室利用工业原料制备少量氨气，有人设计了如下装置（图中夹持装置均已略去）。
[实验操作] ① 检查实验装置的气密性后，关闭弹簧夹a、b、c、d、e。在A中加入锌粒，向长颈漏斗注入一定量稀硫酸。打开弹簧夹c、d、e，则A中有氢气发生。在F出口处收集氢气并检验其纯度。 ② 关闭弹簧夹c，取下截去底部的细口瓶C，打开弹簧夹a，将氢气经导管B验纯后点燃，然后立即罩上无底细口瓶C，塞紧瓶塞，如图所示。氢气继续在瓶内燃烧，几分钟后火焰熄灭。 ③ 用酒精灯加热反应管E，继续通氢气，待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时，打开弹簧夹b，无底细口瓶C内气体经D进入反应管E，片刻后F中的溶液变红。回答下列问题：（1）检验氢气纯度的目的是______________。（2）C瓶内水位下降到液面保持不变时，A装置内发生的现象是____________ ，防止了实验装置中压强过大。此时再打开弹簧夹b的原因是_____________ ，C瓶内气体的成份是________________。（3）在步骤③中，先加热铁触媒的原因是_________。反应管E中发生反应的化学方程式是________。
题型：实验题难度：偏难来源：天津高考真题
I. 制化肥、制硝酸 II. ②④ III. （1）排除空气，保证安全（2）锌粒与酸脱离 ；尽量增大氢气的浓度以提高氮气的转化率；N2 、H2 （3）铁触媒在较高温度时活性增大，加快氨合成的反应速率 ；
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据魔方格专家权威分析，试题“I.合成氨工业对化学的国防工业具有重要意义。写出氨的两种重要用..”主要考查你对&&氨气的制取，氨气&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
氨气的制取氨气
(1)实验室用氢氧化钙和氯化铵制取氨气 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O (2)仪器：铁架台，铁夹，酒精灯，两个大试管，棉花；氯化铵固体，氢氧化钙固体。 (3)装置图： (4)注意：a. 一般用Ca(OH)2，而不用NaOH，因NaOH碱性太强，对大试管腐蚀比Ca(OH)2强。 b. 选用Ca(OH)2时要检验消石灰是否变质， 因经过长期存放后消石灰部分变成碳酸钙，最好用新制的消石灰。 c. NH4CL与Ca(OH)2质量比5：8为宜，如用(NH4)2SO4代替NH4CL，则质量比为1：1，消石灰过量，以防止生成氨合物。d. 试管口（盛固体药品的试管）要略向下倾斜； e. 固体药品要平铺试管底部； f.导出氨气的导管要短，收集氨气的导管要长，伸入试管底部； g.为使氨气收集更多，防止空气中的水蒸汽进入收集氨气的试管，在试管口防一块，但不能堵死 h.酒精灯加热用外焰，先均匀加热，后对固体加热。 (5)收集方法： 用向下排气法取气法收集。因氨气极易溶于水，比空气轻。 干燥氨气： 用碱石灰，不能用浓硫酸和氯化钙干燥氨气。 检验氨气：用湿润的红色石蕊试纸，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 氨：
NH3的电子式为，结构式为，氨分子的结构为三角锥形，N原子位于锥顶，三个H原子位于锥底，键角107°18′，是极性分子。 分子结构为：氨的物理性质和化学性质：
1.物理性质： 氨是无色、有刺激性气味的气体，比空气轻；氨易液化，在常压下冷却或常温下加压，气态氨转化为无色的液态氨，同时放出大量热。液态氨气化时要吸收大量的热，使周围的温度急剧下降；氨气极易溶于水，在常温、常压下，1体积水中能溶解约700体积的氨气(因此，氨气可进行喷泉实验)；氨对人的眼、鼻、喉等粘膜有刺激作用，若不慎接触过多的氨而出现病症，要及时吸入新鲜空气和水蒸气，并用大量水冲洗眼睛。2.化学性质：(1)与水反应，，氨的水溶液叫做氨水。在氨水中所含的微粒有：氨水具有碱的通性，如能使无色酚酞溶液变红。 (2)与酸反应生成铵盐反应实质为：反应原理拓展NH3分子中N原子有一对孤电子，能够跟有空轨道的H+形成配位键： (3)具有还原性 (工业制HNO3的基础反应)&(Cl2过量)&(NH3过量，可用于检验Cl2瓶是否漏气) (实验室制N2)&(治理氮氧化物污染) (4)与CO2反应制尿素 (5)配合反应的比较：
氨的结构与性质的关系总结：
(1)氨是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱等的重要原料。 (2)氨也是有机合成工业(如制尿素、合成纤维、染料等)上的常用原料。 (3)氨还可用作制冷剂。
对实验室制氨气常见问题的解释：l.制取氨气时为什么用的铵盐一般是氯化铵而不是硝铵、硫铵或碳铵实验室制氨气用固体混合反应，加热时反应速率显著增大。因为在加热时可能发生爆炸性的分解反应：，若用硝铵代替，在制氨气过程中可能会发生危险；因为碳铵受热极易分解出CO2：，使生成的NH3中混有较多CO2杂质，故不用碳铵；若用硫铵，由于反应时生成，易使反应混合物结块，产生的氨气不易逸出。故制NH3时选用。 2．不用铵盐与强碱反应能否制取氨气能。①加热浓度在20％以上的浓氨水，若浓度不够可加人适量固体和生石灰(CaO)或烧碱： ②将浓氨水滴入盛有固体烧碱或生石灰(CaO)的烧瓶中，使平衡右移，放出，且NaOH、CaO溶于水均放热，可降低，在水中的溶解度。 ③将溶于水或使尿素在碱性条件下水解。 3．为什么制NH3用Ca(OH)2而不用NaOH ①固体NaOH易吸湿结块，不易与铵盐混合充分而反应；②在加热条件下，NaOH易腐蚀玻璃仪器。 4．制NH3的装置有哪些注意事项 ①收集装置和发生装置的试管和导管必须是干燥的，因为氨气易溶于水；②发生装置的试管口略向下倾斜，以免生成的水倒流使试管炸裂；③导管应插入收集装置的底部，以排尽装置中的空气；④收集NH3的试管口塞一团棉花，作用是防止NH3与空气形成对流，使收集的NH3较纯，还可防止NH3逸散到空气中。 5．用什么方法收集NH3只能用向下排空气法，因为NH3极易溶于水，密度又比空气小。 6．怎样收集干燥的NH3将NH3通过盛有碱石灰或固体NaOH的干燥管，但不能选用浓、无水等作干燥剂，因为它们均能与NH3发生反应。 7．怎样检验NH3已充满试管把湿润的红色石蕊试纸放在试管口处，若试纸变蓝，则NH3已充满；把蘸有浓盐酸的玻璃棒接近试管口，若产生大量白烟，则NH3已充满。
发现相似题
与“I.合成氨工业对化学的国防工业具有重要意义。写出氨的两种重要用..”考查相似的试题有：
212048188605766757207366808250579二、化学式的意义_百度文库
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二、化学式的意义|
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