(12分)硫酸在國民經(jīng)濟中占有極其重要的地位,下圖是工業(yè)接觸法制硫酸的簡單流程圖,試回答下列有關問題.

(1)在實際生產(chǎn)過程中,進入接觸室的氣體中O2的體積分數(shù)是SO2體積分數(shù)的1.5倍,其原因是               
(2)在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中,為了有利于SO2的轉(zhuǎn)化,且能充分利用熱能,采用了中間有熱交換器的接觸室。按此密閉體系中氣體的流向,則在B處流出的氣體(除N2外)為           ;
(3)工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時,利用催化氧化反應將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是一個關鍵步驟。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
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,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:               ;
(4)選擇適應的催化劑,是否可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率?   ;是否可以增大該反應所放出的熱量?    (填“是” 或“否”);
(5)若用濃硫酸吸收SO3可以得到H2SO4·SO3。用1000g 98 % 的H2SO4充分吸收SO3后,再進行稀釋,可以得到98% 的硫酸的質(zhì)量是               。
(12分)
(1)提高SO2的轉(zhuǎn)化率
(2)SO2,O2
(3)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的進行,所以正反應為放熱反應;
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;
(4)否 否       (5) 2.22kg
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

氯化亞銅是一種重要的化工產(chǎn)品,常用作有機合成催化劑,還可用于顏料, 防腐等工業(yè)。該物質(zhì)露置于空氣中易被氧化為綠色的高價銅鹽,在熱水中易水解生成氧化銅水合物而呈紅色。已知pH為5時,+2價銅已開始以堿式鹽的形式沉淀。某興趣小組去一家回收含銅電纜廢料的工廠做社會調(diào)查,技術人員向他們展示了處理廢料的綜合利用方案:


⑴ 加入的A是     ,通入的B是        。
⑵ 反應②的離子方程式是               。為提高Cu2Cl2的產(chǎn)率,常在反應②的溶液中加入適量稀堿溶液,控制pH為3.5。這樣做的目的是        。
⑶ 保持各反應物的最佳配比,改變溫度,測得Cu2Cl2產(chǎn)率的變化如下圖所示。則溶液溫度控制在        時,Cu2Cl2的產(chǎn)率已達到94%,當溫度高于65℃時,Cu2Cl2產(chǎn)率會下降,其原因可能是              。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

(16分)

(1)合成氨反應反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g),若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣,平衡     移動(填“向左”“向右”或“不”);使用催化劑      反應的ΔH(填“增大”“減小”或“不改變”)。
(2)已知:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g);△H=-543kJ·mol-1
  H2(g)+F2(g)=HF(g);△H=-269kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g);△H=-242kJ·mol-1
則反應 N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)的H="_____________" kJ·mol-1。
(3)已知25℃時Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,KsP[Cu(OH)2]=2.2×10-20。在25℃下,向濃度均為0.1 mol·L-1的MgCL2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成__________沉淀(填化學式),生成該沉淀的離子方程式為______。
(4)在25℃下,將a mol·L-1的氨水與0.01 mol·L-1的鹽酸等體積混合,反應平衡時溶液中c(NH4+)=c(Cl-),則溶液顯_____________性(填“酸”“堿”或“中”);用含a的代數(shù)式表示此時溶液中NH3·H2O的物質(zhì)的量濃度__________ mol·L-1。(說明:溶液的體積可以直接相加)

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

在NH3、HNO3、H2SO4的工業(yè)生產(chǎn)中,具有的共同點是 (    )
A.使用吸收塔設備B.使用尾氣吸收裝置
C.使用H2作原料D.使用崔化劑

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

已知反應①、②是化工生產(chǎn)中的兩個重要反應
①甲溶液 A + B + C
②乙經(jīng)過粉碎后在沸騰爐中燃燒,得到D和E
其中,A、D在常溫常壓下為刺激性氣味氣體,C為無色無味氣體。請回答:
(1)A的電子式是              。    
(2)將A通入B的溶液中,反應的離子方程式是               。
(3)1 g C在A中燃燒時放出92.3 kJ的熱量,該反應的熱化學方程式是          
(4)工業(yè)上可利用E為原料冶煉其中所含的金屬,方法是                。
(5)化工生產(chǎn)②中第二步、第三步用到的設備名稱分別為        、        。第二步采用的反應條件為                          。
(6)將A和D按物質(zhì)的量1:1通入下列裝置中:

該過程中的化學方程式是: _______________________。
上述實驗裝置設計不完整,請將所缺部分在裝置圖的右邊方框中畫出。
(7)一定條件下,將12 g乙放入過量的的濃硝酸中,反應過程中轉(zhuǎn)移1.5 mol電子,該反應的離子方程式是             。  

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

(10分)NaH2PO4是一種用途廣泛的化工產(chǎn)品。工業(yè)上主要是以燒堿(或純堿)中的磷酸生產(chǎn),若能用氯化鈉取代燒堿或純堿來制取,則可使生產(chǎn)成本大大降低。但在通常條件下,氯化鈉與磷酸之間的復分解反應不能自發(fā)進行,有研究者設計了用萃取法制取NaH2PO4的工藝:

萃取時主要反應如下:(S代表萃取劑,萃取劑對HCl的選擇性比H3PO4好,主要萃取HCl)
①NaCl+H3PO4       NaH2PO4+HCl   
②HCl+S         HCl·S     △H<0
③H3PO4+S      H3PO4·S     △H<0
(1)向H3PO4和NaCl溶液中加入萃取劑S后需要不斷攪拌,攪拌的作用是      。
(2)向操作I后所得的油層中加入適量氨水的目的是                          。
(3)下圖是萃取溫度對HCl萃取率的影響和H3PO4與NaCl物質(zhì)的量比對HCl萃取率的影像圖。

①當萃取溫度低于40時,溫度越低,萃取劑黏度越大,不利于HCl的萃;當溫度高于40℃時,HCl萃取率降低的原因是                                       。
②從H3PO4與NaCl物質(zhì)的量比對HCl萃取率的影像圖中可以看出,適當提高H3PO4與NaCl物質(zhì)的量比,會促進HCl的萃取。但H3PO4過量太多,會導致HCl的萃取率降低,其原因是                              。
(4)萃取法制取NaH2PO4的原理是                                      。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:計算題

雷鳴電閃是日常生活中司空見慣的現(xiàn)象。設某次雷電中,兩塊云團間的電勢差約為109 V,放電電量約為30 C。在閃電過程中,空氣中有氮氣和氧氣直接化合,已知每摩爾氮氣和氧氣化合時要吸收180.74 kJ的能量,閃電時有1/1000的能量用于這一反應。試求:
(1)此次閃電所產(chǎn)生NO的物質(zhì)的量為多少?
(2)此次雷雨閃電的生成物相當于給土壤施了多少千克尿素?

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

【化學選修2:化學與技術】(15分)
工業(yè)上為了使原料和能量得到充分的利用,常常采用循環(huán)操作。
I、利用熱化學循環(huán)制氫能緩解能源矛盾。最近研究發(fā)現(xiàn),復合氧化物鐵酸錳(MnFe2O4)可用于熱化學循環(huán)分解水制氫。MnFe2O4的制備:

已知Fe3+、Mn2+沉淀的pH如右表所示。
 
開始沉淀
完全沉淀
Fe3+
2.7
4.2
Mn2+
8.3
10.4
(1)此工藝中理論上投入原料Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的物質(zhì)的量之比應為       。
(2)控制pH的操作中m的值為       
II、用MnFe2O4熱化學循環(huán)制取氫氣:


(3)由上可知,H2燃燒的熱化學方程式是                           。
(4)該熱化學循環(huán)制取氫氣的優(yōu)點是          (填字母編號)。
A.過程簡單、無污染                        B.物料可循環(huán)使用
C.氧氣和氫氣在不同步驟生成,安全且易分離
III、工業(yè)上可用H2、HCl通過下圖的循環(huán)流程制取太陽能材料高純硅。

反應①
反應②:
(5)上圖中,假設在每一輪次的投料生產(chǎn)中,硅元素沒有損失,反應①中HCl的利用率和反應②中H2的利用率均為75%。則在下一輪次的生產(chǎn)中,需補充投入HCl和H2的體積比是            。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

關于工業(yè)生產(chǎn)的下列敘述中,不正確的是
A.工業(yè)生產(chǎn)硫酸時,使用熱交換器可以充分利用反應中所放出的熱量
B.工業(yè)上合成氨沒有采用更大的壓強是從設備和動力要求方面考慮的
C.工業(yè)上用離子交換膜法電解飽和食鹽水制燒堿
D.工業(yè)上采用電解熔融氯化鋁的方法制取金屬鋁

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