工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時,利用催化氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是一個關(guān)鍵步驟。壓強及溫度對SO2轉(zhuǎn)化率的影響如下表(原料氣各成分的體積分數(shù)為:SO2 7%,O2 11%,N2 82%):

     壓強/MPa
轉(zhuǎn)化率/%
溫度/℃     
0.1
0.5
1
10
400
99.2
99.6
99.7
99.9
500
93.5
96.9
97.8
99.3
600
73.7
85.8
89.5
96.4
 
(1)已知SO2的氧化是放熱反應(yīng),如何利用表中數(shù)據(jù)推斷此結(jié)論?________________________________________________________。
(2)在400~500℃時,SO2的催化氧化采用常壓而不是高壓,主要原因是:__________________________________________。
(3)選擇適宜的催化劑,是否可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率?________(填“是”或“否”),是否可以增大該反應(yīng)放出的熱量?________(填“是”或“否”)。
(4)為提高SO3吸收率,實際生產(chǎn)中用________吸收SO2。
(5)已知:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ΔH=-196.9 kJ·mol-1,計算每生產(chǎn)1萬噸98%的硫酸所需要的SO3質(zhì)量和由SO2生產(chǎn)這些SO3所放出的熱量。

(1)壓強一定時,溫度升高時,SO2轉(zhuǎn)化率下降,說明升溫有利逆反應(yīng)的進行,所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
(2)增大壓強對提高SO2轉(zhuǎn)化率無顯著影響,反而會增加成本
(3)否     否
(4)濃硫酸
(5)8.0×103 t 9.845×109 kJ

解析

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:單選題

下列化學工業(yè)中,未涉及原料循環(huán)使用的是

A.侯德榜制堿法B.索爾維制堿法
C.工業(yè)電解飽和食鹽水D.工業(yè)煉鐵

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(1)火山噴發(fā)所產(chǎn)生的硫黃可用于生產(chǎn)重要的化工原料硫酸。某企業(yè)用下圖所示的工藝流程生產(chǎn)硫酸:

請回答下列問題:
①為充分利用反應(yīng)放出的熱量,接觸室中應(yīng)安裝________(填設(shè)備名稱)。吸收塔中填充有許多瓷管,其作用是___________________________________。
②為使硫黃充分燃燒,經(jīng)流量計1通入燃燒室的氧氣過量50%,為提高SO2轉(zhuǎn)化率,經(jīng)流量計2的氧氣量為接觸室中二氧化硫完全氧化時理論需氧量的2.5倍,則生產(chǎn)過程中流經(jīng)流量計1和流量計2的空氣體積比應(yīng)為________。假設(shè)接觸室中SO2的轉(zhuǎn)化率為95%,b管排出的尾氣中二氧化硫的體積分數(shù)為________(空氣中氧氣的體積分數(shù)按0.2計),該尾氣的處理方法是________。
③與以硫鐵礦為原料的生產(chǎn)工藝相比,該工藝的特點是________(可多選)。
A.耗氧量減少  B.二氧化硫的轉(zhuǎn)化率提高
C.產(chǎn)生的廢渣減少  D.不需要使用催化劑
(2)硫酸的用途非常廣泛,可應(yīng)用于下列哪些方面________(可多選)。
A.橡膠的硫化
B.表面活性劑“烷基苯磺酸鈉”的合成
C.鉛蓄電池的生產(chǎn)
D.過磷酸鈣的制備
(3)礦物燃料的燃燒是產(chǎn)生大氣中SO2的主要原因之一。在燃煤中加入適量的石灰石,可有效減少煤燃燒時SO2的排放,請寫出此脫硫過程中反應(yīng)的化學方程式________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(1)火山噴發(fā)所產(chǎn)生的硫磺可用于生產(chǎn)重要的化工原料硫酸。某企業(yè)用下圖所示的工藝流程生產(chǎn)硫酸:

請回答下列問題:
①為充分利用反應(yīng)放出的熱量,接觸室中應(yīng)安裝________(填設(shè)備名稱)。吸收塔中填充有許多瓷管,其作用是_______________________。
②為使硫磺充分燃燒,經(jīng)流量計1通入燃燒室的氧氣過量50%。為提高SO2轉(zhuǎn)化率,經(jīng)流量計2的氧氣量為接觸室中二氧化硫完全氧化時理論需氧量的2.5倍,則生產(chǎn)過程中流經(jīng)流量計1和流量計2的空氣體積比應(yīng)為________。假設(shè)接觸室中SO2的轉(zhuǎn)化率為95%,b管排出的尾氣中二氧化硫的體積分數(shù)為________(空氣中氧氣的體積分數(shù)按0.2計),該尾氣的處理方法是________。
③與以黃鐵礦為原料的生產(chǎn)工藝相比,該工藝的特點是________(可多選)。
A.耗氧量減少
B.二氧化硫的轉(zhuǎn)化率提高
C.生產(chǎn)的廢渣減少
D.不需要使用催化劑
(2)硫酸的用途非常廣泛,可應(yīng)用于下列哪些方面________(可多選)。
A.橡膠的硫化
B.表面活性劑“烷基苯磺酸鈉”的合成
C.鉛蓄電池的生產(chǎn)
D.過磷酸鈣的制備
(3)礦物燃料的燃燒是產(chǎn)生大氣中SO2的主要原因之一。在燃煤中加入適量的石灰石,可有效減少煤燃燒時SO2的排放,請寫出此脫硫過程中反應(yīng)的化學方程式___________________________________________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

電子產(chǎn)品產(chǎn)生的大量電子垃圾對環(huán)境構(gòu)成了極大的威脅。某化學興趣小組將一批廢棄的線路板簡單處理后,得到含Cu、Al、Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物,并設(shè)計出如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線:

按要求回答下列問題:
(1)濾渣1中存在的金屬有_____________。
(2)已知沉淀物的pH如下表:

 
氫氧化物開始沉淀時的pH
氫氧化物沉淀完全時的pH
Fe2+
7.0
9.0
Fe3+
1.9
3.7
Cu2+
4.9
6.7
Al3+
3.0
4.4
 
①則操作②中X物質(zhì)最好選用的是___________(填編號)
a.酸性高錳酸鉀溶液    b.漂白粉    c.氯氣       d.雙氧水
②理論上應(yīng)控制溶液pH的范圍是________________________。
(3)檢驗濾液2中既不存在Fe2+又不存在Fe3+的操作步驟是____________________。
(4)用一個離子方程式表示在酸浸液中加入適量鋁粉的反應(yīng):___________________。
(5)由CuSO4·5H2O制備CuSO4時,應(yīng)把CuSO4·5H2O放在______(填儀器名稱)中加熱脫水。
(6)現(xiàn)在某些電器中使用的高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH,該電池放電時負極反應(yīng)式為_______,每有1mol K2FeO4被還原,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為____,充電時陽極反應(yīng)式為___________。

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科目:高中化學 來源: 題型:計算題

硫酸的工業(yè)制備是一個重要的化工生產(chǎn)過程,但同時在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量SO2等污染物。
(1)將SO2通入Fe(NO3)3溶液中,溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色,但立即又變?yōu)樽攸S色,此時若滴入BaCl2溶液,則會產(chǎn)生白色沉淀。溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色用離子方程式表示為_____,后又由淺綠色變?yōu)樽攸S色的離子方程式為_____。
(2)以硫酸工業(yè)的尾氣、氨水、石灰石、焦炭及碳酸氫銨和KCI為原料可以合成有重要用途的硫化鈣、硫酸鉀、亞硫酸氫銨等物質(zhì)。合成路線如下:

寫出反應(yīng)反應(yīng)Ⅳ的化學方程式                    ;
反應(yīng)III中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為__         __;
反應(yīng)V在25'C、40%乙二醇溶液中進行,該復分解反應(yīng)能順利進行的原因是         。
(3)新型納米材料氧缺位鐵酸鋅(ZnFe2Ox),常溫下能使SO2分解,減小工業(yè)廢氣對環(huán)境的影響,它由鐵酸鋅(ZnFe2O4)經(jīng)高溫還原制得,轉(zhuǎn)化流程如下圖所示:

若2molZnFe2Ox與SO2反應(yīng)可生成 0.75molS,x=      ,寫出鐵酸鋅高溫下被還原生成氧缺位鐵酸鋅的化學方程式                   
(4)石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝技術(shù)的原理是煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及空氣反應(yīng)生成石膏(CaSO4.2H2O),寫出該反應(yīng)的化學方程式         。某電廠用煤300t(煤中含硫的質(zhì)量分數(shù)為2.5%),若燃燒時煤中的硫全部轉(zhuǎn)化為二氧化硫,用該方法脫硫時有96%的硫轉(zhuǎn)化為石膏,則可生產(chǎn)石膏         t。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列各組物質(zhì)間的反應(yīng),水既不作氧化劑又不作還原劑的氧化還原反應(yīng)是( 。
①F2和H2O②Na和H2O③Na2O2和H2O④NH3和H2O⑤Na2O和H2O⑥Cl2和H2O⑦NO2和H2O.
A.③④⑤⑥⑦B.①⑤⑦C.②③⑤D.③⑥⑦

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科目:高中化學 來源: 題型:單選題

認識反應(yīng)條件對化學反應(yīng)的影響,對學好化工生產(chǎn)知識具有重要意義。下列說法不正確的是         (  )。

A.SO2合成SO3雖然屬于放熱反應(yīng),但工業(yè)上合成SO3時仍需加熱
B.合成氨工業(yè)采用高溫高壓和使用催化劑,因這些條件都符合化學平衡原理
C.合成純堿的過程中,應(yīng)首先向飽和食鹽水中通入NH3,再通入足量CO2
D.通過加壓降溫的方法可獲得制備NH3的原料氣N2

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