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.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
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
A. | 氯化氫分子的電子式: | B. | 乙烯的最簡式:CH2 | ||
C. | 苯的分子式:C6H6 | D. | 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
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. | A | B. | B | C. | C | D. | 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
T/K | T1 | T2 | T3 |
K | 1.00×107 | 2.54×105 | 1.88×103 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
反應(yīng)物投入量 | 2molH2、2molN2 | 4molH2、4molN2 | 2molNH3 |
平衡時N2的濃度(mol•L-1) | c1 | 1.5 | C3 |
N2的體積分?jǐn)?shù) | w 1 | w 2 | w 3 |
混合氣體的密度(g•L-1) | ?ρ1 | ?ρ2 | ?ρ3? |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
T/K | 303 | 313 | 323 |
NH3生成量/(10-6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
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