1.如圖1所示的是黃鐵礦為主要原料接觸發(fā)至硫酸工業(yè)的流程示意圖以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下:

(1)接觸法至硫酸的沸騰爐處理啊的爐氣必須經(jīng)過凈化處理,目的是為了防止催化劑中毒.
(2)接觸法制硫酸中沒有設(shè)計的設(shè)備是B(填序號)
A.沸騰爐       B.合成塔          C.吸收塔        D.接觸室
(3)從⑤處排出的氣體是B(填序號)
A.SO2、SO3 B.SO2、O2 C.SO3、O2 D.水蒸氣
(4)對從進(jìn)口⑧噴進(jìn)的液體的敘述最準(zhǔn)確的是C(填序號).
A.水      B.發(fā)煙硫酸         C.98.3%的濃硫酸      D.稀硫酸
(5)在生產(chǎn)中常使用過量的空氣是為了提高SO2的轉(zhuǎn)化率.
(6)在B設(shè)備中加熱到400℃~500℃是由于①加快反應(yīng)速率,②提高催化劑的催化能力.
(7)對于SO2接觸氧化的反應(yīng),圖2中的甲、乙、丙分別表示在不同條件下,SO3在反應(yīng)混合物中的體積分?jǐn)?shù)(y)與時間(x)的關(guān)系,請按圖所示填寫:

①若甲圖兩條曲線分別表示有催化劑和無催化劑的情況,則a表示有催化劑的情況;
②若乙圖兩條曲線分別表示不同壓強(qiáng)的情況,則a表示壓強(qiáng)較大的情況;
③若丙圖兩條曲線分別表示600℃和400℃的情況,則b表示600℃的情況.

分析 根據(jù)以黃鐵礦(主要成分是FeS2)為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖可知:
第一步:SO2的制。饕鲜屈S鐵礦和空氣,在高溫下煅燒,使硫元素轉(zhuǎn)變成SO2氣體,反應(yīng)方程式為:4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2,設(shè)備為沸騰爐.黃鐵礦需要粉碎,以增大和空氣的接觸面;
第二步:SO3的制。畯姆序v爐中出來的氣體需經(jīng)過凈化、除塵,以防止催化劑中毒,進(jìn)入接觸室在催化劑作用下SO2和O2反應(yīng)生成SO3,設(shè)備為接觸室,同時涉及熱量的交換、催化劑的作用、平衡的移動等問題;
第三步:硫酸的生成.從接觸室中出來的氣體進(jìn)入吸收塔,為避免酸霧形成需用濃H2SO4吸收,以此解答(1)(2)(3)(4);
(5)二氧化硫被空氣氧化為三氧化硫是可逆反應(yīng);
(6)合成氨的過程并必須選擇適宜的溫度,保障反應(yīng)速率和限度較大;
(7)①使用催化劑,加快反應(yīng)速率,縮短到達(dá)平衡的時間,平衡不移動;
②壓強(qiáng)大,速率大,到達(dá)平衡的時間短;
③溫度大,速率大,到達(dá)平衡的時間短.

解答 解:(1)煅燒黃鐵礦形成的爐氣主要是二氧化硫氣體,另外含有雜質(zhì),能使催化劑中毒,影響催化氧化的效果;
故答案為:防止催化劑中毒;
(2)工業(yè)接觸法制硫酸時,硫鐵礦在沸騰爐灼燒來制取二氧化硫氣體,二氧化硫和氧氣在接觸室中發(fā)生催化氧化來制備三氧化硫,三氧化硫在吸收塔中被98%的濃硫酸吸收制取發(fā)煙硫酸,所以涉及的設(shè)備有沸騰爐、接觸室和吸收塔,故選B;
(3)進(jìn)入接觸室在催化劑作用下SO2和O2反應(yīng)生成SO3,三氧化硫在吸收塔中被98%的濃硫酸吸收制取發(fā)煙硫酸,未反應(yīng)完的SO2和O2再次進(jìn)入接觸室反應(yīng)生成SO3,即從⑤處排出的氣體是SO2和O2;
故選B;
(4)三氧化硫在吸收塔中被98%的濃硫酸吸收制取發(fā)煙硫酸,即對從進(jìn)口⑧噴進(jìn)的液體的98.3%的濃硫酸;
故選C;
(5)用過量的空氣能促進(jìn)SO2的轉(zhuǎn)化,平衡正向移動,則SO2的轉(zhuǎn)化率增大,
故答案為:提高SO2的轉(zhuǎn)化率;
(6)合成氨的過程中,為保障反應(yīng)速率和限度較大、催化劑的活性大,要選擇適宜的溫度400-500℃;
故答案為:提高催化劑的催化能力;
(7)①使用催化劑,加快反應(yīng)速率,縮短到達(dá)平衡的時間,平衡不移動,由圖可知,a先到達(dá)平衡,故a曲線表示使用催化劑,b達(dá)到平衡所用時間較長,則b曲線表示沒有使用催化劑,
故答案為:a;
②由乙圖可知,根據(jù)到達(dá)平衡時間,a所用時間短,說明a的反應(yīng)速率快,所以a的壓強(qiáng)高;
故答案為:a;
③由丙圖可知,根據(jù)到達(dá)平衡時間,b所用時間短,說明b的反應(yīng)速率快,所以b的溫度高;
故答案為:b.

點(diǎn)評 本題考查工業(yè)制硫酸,把握制備濃硫酸的工藝流程及設(shè)備的作用、發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為解答的關(guān)鍵,同時還涉及化學(xué)平衡圖象、影響化學(xué)平衡的因素,試題知識點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng),充分考查了學(xué)生的靈活應(yīng)用能力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.某溶液pH=1,該溶液中可能含有Fe3+、NO3-、I-、Cl-中的一種或幾種,向該溶液中滴入溴水,單質(zhì)溴被還原,由此推斷該溶液中( 。
A.含F(xiàn)e3+和NO3-,無I-和Cl-B.含I-,不含F(xiàn)e3+、NO3-,可能有Cl-
C.含NO3-,不含F(xiàn)e3+、I-,可能有Cl-D.含I-、Fe3+,不含Cl-,可能有NO3-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

8.下列化學(xué)用語錯誤的是( 。
A.氯化氫分子的電子式:B.乙烯的最簡式:CH2
C.苯的分子式:C6H6D.氯的原子結(jié)構(gòu)示意圖:

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

5.下列有關(guān)實驗操作正確的是(  )
 實驗 操作
 A 配制0.1mol•L-1氯化鋁溶液先將氯化鋁晶體溶于濃鹽酸中,后加蒸餾水稀釋至指定體積
 B 在加熱條先下氫氣還原氧化銅 反應(yīng)完成后,先停止通入氫氣,后停止加熱
 C 濃鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)制備CO2 氣體產(chǎn)物先通過濃硫酸,后通過飽和碳酸氫鈉溶液
 D 檢驗?zāi)橙芤菏欠窈琒O42-先加入BaCl2溶液,后加入鹽酸
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來源:2016-2017學(xué)年四川省高一上10月月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

將溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%、物質(zhì)的量濃度為c1 mol·L-1的稀硫酸加熱蒸發(fā)掉一定量的水,使溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變?yōu)?a%,此時硫酸的物質(zhì)的量濃度為c2 mol·L-1,則c1和c2的關(guān)系是( )

A.c2=2c1 B.c2>2c1 C.c2<2cl D.c1=2c2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

6.已知2A2(g)+B2(g)?2C3(g);△H=-a kJ/mol(a>0),在一個有催化劑的固定容積的容器中加入2molA2和1molB2,在500℃時充分反應(yīng)達(dá)平衡后C3的濃度為wmol/L,放出熱量bkJ.
(1)比較a>b(填>、=、<)
(2)下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù).
T/KT1T2T3
K1.00×1072.54×1051.88×103
若在原來的容器中,只加入2molC3,500℃時充分反應(yīng)達(dá)平衡后,吸收熱量ckJ,C3的濃度=(填>、=、<)wmol/L,a、b、c之間滿足何種關(guān)系a=b+c(用代數(shù)式表示).
(3)為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動的是C.
A.及時分離出C3氣體       B.適當(dāng)升高溫度
C.增大B2的濃度          D.選擇高效的催化劑
(4)若將上述容器改為恒壓容器(反應(yīng)前體積相同),起始時加入2molA2和1molB2,500℃時充分反應(yīng)達(dá)平衡后,放出熱量dkJ,則d>b(填>、=、<).
(5)在一定溫度下,向一個容積不變的容器中,通入3molA2 和2molB2及固體催化劑,使之反應(yīng),平衡時容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為起始時的90%.保持同一反應(yīng)溫度,在相同容器中,將起始物質(zhì)的量改為4molA2、3molB2、2molC3,則平衡時A2的轉(zhuǎn)化率變大(填“不變”、“變大”、“變小”或“不能確定”)
(6)碳酸鍶廣泛應(yīng)用于電子工業(yè).以天青石(主要成分為SrSO4)為基本原料制備碳酸鍶.(已知:Ksp(SrSO4)=3.2×10-7,Ksp(SrCO3)=1.1×10-10.)
①將天青石礦粉與Na2CO3溶液攪拌混勻、加熱,發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為:SrSO4+CO32-═SrCO3+SO42-
②當(dāng)轉(zhuǎn)化完成時,混合液中c(CO32-)=1.0×10-3mol/L,c(SO42-)=2.91mol/L.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

12.H2是重要的化工原料,在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中具有重要地位,回答下列問題:
(1)如何獲得廉價的氫氣是合成氨工業(yè)中的重要課題.目前常用戊烷跟水蒸氣反應(yīng)的方法獲得氨氣:
  C5H12(g)+5H2O(g)$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{高溫}$5CO(g)+11H2(g)
已知幾個反應(yīng)的能量變化如圖所示,則上述反應(yīng)的△H=c-5a-11bkJ•mol-1

(2)利用氫氣合成氨的反應(yīng)原理為:3H2(g)+N2(g)$\frac{\underline{\;高溫、高壓\;}}{催化劑}$2NH3(g)現(xiàn)有甲、乙、丙3個固定容積為2L的密閉容器,在相同溫度和催化劑條件下,按不同的反應(yīng)物投入量進(jìn)行合成氨反應(yīng),相關(guān)數(shù)據(jù)如下表示:
容器
反應(yīng)物投入量2molH2、2molN24molH2、4molN22molNH3
平衡時N2的濃度(mol•L-1c11.5C3
N2的體積分?jǐn)?shù)123
混合氣體的密度(g•L-1123?
①下列描述不能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是a(填序號)
a.容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變   
b.3v (N2)=v (H2
c.容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變
②乙容器中的反應(yīng)在20min后達(dá)到平衡,這段時間內(nèi)NH3的平均反應(yīng)速率v(NH3)=0.05mol•L-1•min-1,該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=5.33L2•mol-2(結(jié)果保留3位有效數(shù)字);
③分析上表中的數(shù)據(jù),下列關(guān)系正確的是ac(填序號).
a.c1>c3                 b.w 1<w 2            c.ρ2>ρ1>ρ3???????
④在合成氨工業(yè)中,為了提高反應(yīng)物的利用率,除了要提供適宜的溫度、壓強(qiáng)和使用催化劑外,還要采取的措施是將產(chǎn)物混合氣中的氨冷卻分離后,剩余氣體循環(huán)使用.
(3)一定條件下存在反應(yīng):H2(g)+I2(g)?2HI(g)△H<0,現(xiàn)有甲、乙兩個完全相同的恒容絕熱密閉容器,在甲中充入1molH2和1molI2(g),在乙中充入2molHI(g).同時在700℃條件下開始反應(yīng),達(dá)到平衡時有關(guān)說法正確的是
①容器甲中氣體的正反應(yīng)速率比容器乙中的快(填“快”、“慢”或“相同”)
②容器甲中氣體的平衡常數(shù)比容器乙中的。ㄌ睢按蟆、“小”或“相等”)
③容器甲中氣體的顏色比容器乙中的深(填“深”、“淺”或“相同”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

9.磷化氫氣體(PH3)是一種強(qiáng)烈的儲糧害蟲殺劑,其制取原理類似于實驗室制氨氣,空氣中磷化氫氣體達(dá)到2PPM以上是就會造成人畜中毒,請回答:
(1)用碘化磷(PH4I)和燒堿反應(yīng)制取PH3的化學(xué)方程式PH4I+NaOH═PH3↑+NaI+H2O.
(2)實驗室用吸收硫酸銅溶液吸PH3時的化學(xué)方程式24CuSO4+11PH3+12H2O=8Cu3P↓+3H3PO4+24H2SO4 中氧化劑是CuSO4,當(dāng)吸收2.2molPH3轉(zhuǎn)移電子0.48mol
(3)氧硫化碳(COS)可替代磷化氫而被用作熏蒸劑.粉末狀的KSCN與濃硫酸在一定條件下可得到COS和兩種硫酸氫鹽,生成物的物質(zhì)的量之比為1:1:1,寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式KSCN+2H2SO4(濃)+H2O=KHSO4+NH4HSO4+COS↑.
(4)氧硫化碳水解及部分應(yīng)用流程如下(部分產(chǎn)物已略去):
COS$→_{I}^{H_{2}O}$H2S$→_{Ⅱ}^{NaOH}$Na2S$→_{Ⅲ}^{△}$M溶液+H2
①組成氧硫化碳和磷化氫的各原子中,原子半徑最大的元素在周期表中的位置是第三周期第VA族.
②已知M溶液中硫元素的主要存在形式為S2O32-,則反應(yīng)Ⅲ中生成S2O32-的離子方程式為2S2-+5H${\;}_{{\;}_{2}}$O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$S2O32-+4H2↑+2OH-
③如圖是反應(yīng)Ⅲ中,在不同反應(yīng)溫度下,反應(yīng)時間與H2產(chǎn)量的關(guān)系(Na2S初始含量為3mmol).由圖象分析可知,a點(diǎn)時M溶液中除S2O32-外,還有SO42-(填含硫微粒的離子符號).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

10.(1)根據(jù)最新“人工固氮”的研究報道,在常溫、光照條件下,N2在催化劑(摻有少最Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生下列反應(yīng):N2(g)+3H2O(g)?2NH3(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)△H=aJ/mol,進(jìn)一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系,常壓下達(dá)到平衡時測得部分實驗數(shù)據(jù)如表:
T/K303313323
NH3生成量/(10-6mol)4.85.96.0
此合成反應(yīng)的a>0;△s>0(填“>”、“<”或“=”)
(2)己知:常溫下,0.1mol/L的某酸H2A的pH=4,則該酸為弱酸(填“強(qiáng)”或“弱”).
H2A的電離方程式為H2AH++HA-,該滾液中由水電離出的c(H+)=10-10mol/L.
(3)25℃時,0.1mol/L的HA溶液中$\frac{c({H}^{+})}{c(O{H}^{-})}=1{0}^{10}$.0.010.1mol/L的BOH溶液pH=12,請回答下列問題:
①HA是弱電解質(zhì)(填”強(qiáng)電解質(zhì)”或“弱電解質(zhì)”,下同).
②在加水稀釋HA的過程中,隨著水量的增加而減小的是B(填字母).
A.$\frac{c({H}^{+})}{c(HA)}$   B.$\frac{c(HA)}{c({A}^{-})}$   C.(H+)與c(OH-)的乘積   D.c(OH-
③在體積相等、pH相等的HA溶液與鹽酸溶液中加入足量Zn,HA溶液中產(chǎn)生的氣體比鹽酸中產(chǎn)生的氣體多(填“多”“少”或“相等”).

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同步練習(xí)冊答案