工業(yè)生產(chǎn)硫酸時(shí),將SO2催化氧化轉(zhuǎn)化為SO3是關(guān)鍵步驟。
(1)已知每生成1 mol 氣態(tài)SO3放出98.3kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是:__________________。
(2)實(shí)際生產(chǎn)中,SO2的催化氧化采用400°C-500°C和常壓,結(jié)合下面數(shù)據(jù)回答問題:壓強(qiáng)及溫度對(duì)SO2的轉(zhuǎn)化率如下表(原料氣各成分體積分?jǐn)?shù)為SO2 7%,O2 11%,N2 82%)
①根據(jù)表中數(shù)據(jù)推斷并闡述SO2的氧化是放熱過程_______________________
②在400°C時(shí),當(dāng)平衡狀態(tài)由0.5 MPa變到1 MPa時(shí),平衡常數(shù)K(0.5MPa)_______K(1MPa)(填>、<、=)。
③工業(yè)生產(chǎn)中,SO2的催化氧化采用常壓,而不是高壓,其主要原因是___________,____________。
④下列變化不能提高SO2轉(zhuǎn)化率的是________。
a.增大壓強(qiáng) b.使用催化劑 c.升高溫度 d.增加O2的濃度
(1)2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6kJ/mol
(2)①壓強(qiáng)相同時(shí)溫度越高二氧化硫轉(zhuǎn)化率越低,即升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),逆反應(yīng)吸熱,正反應(yīng)放熱;
②=;
③ 在400℃-500℃時(shí),增大壓強(qiáng),二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大不夠顯著,且增大壓強(qiáng)對(duì)設(shè)備的要求高,所以常壓即可;
④b
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2013?浦東新區(qū)二模)工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的原料,一種是黃鐵礦,其主要成分為FeS2(S為-1價(jià));另一種是磁黃鐵礦,其主要成分是Fe1-xS(S為-2價(jià)),式中x通常為0.1~0.2,既含有Fe2+又含有Fe3+
生產(chǎn)硫酸時(shí)將礦石煅燒,發(fā)生反應(yīng)如下:
①4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2
②4Fe1-xS+(7-3x) O2→2 (1-x) Fe2O3+4SO2
(1)含F(xiàn)eS2 72%的黃鐵礦10噸,理論上最多可以生產(chǎn)98%的濃硫酸
12
12
噸(礦石中無其他含硫物質(zhì)).
(2)若磁黃鐵礦Fe1-xS中x=0.1,則Fe1-xS中Fe2+與Fe3+的物質(zhì)的量之比為
3.5
3.5
:1.
(3)煅燒礦石時(shí),為了盡可能地將礦石中的硫轉(zhuǎn)變?yōu)镾O2,需通入過量20%的空氣(其中N2與O2的體積比為4:1,假設(shè)無其他氣體成分),計(jì)算磁黃鐵礦充分煅燒后排出的氣體中SO2的體積分?jǐn)?shù)(用含x的代數(shù)式表示).
(4)將一定量的磁黃鐵礦溶于足量的鹽酸,充分反應(yīng)后測(cè)得生成S單質(zhì)2.4g,F(xiàn)eCl2 0.425mol,且溶液中無Fe3+,計(jì)算Fe1-xS中的x值(礦石中其他成分不與鹽酸反應(yīng)).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

利用催化氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的關(guān)鍵步驟.T℃時(shí)反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)過程中的能量變化如圖所示,回答下列問題.
(1)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式(用E1、E2或E3表示,下同)
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-E3kJ/mol 或△H=-(E2-E1)kJ/mol
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-E3kJ/mol 或△H=-(E2-E1)kJ/mol

(2)T℃時(shí)將3mol SO2和1mol O2通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng).2min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)測(cè)得反應(yīng)物O2還剩余0.1mol,則達(dá)到平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率為
60%
60%
,反應(yīng)
放出
放出
(填“放出”或“吸收”)
0.9E3
0.9E3
熱量.(用E1、E2或E3表示)
(3)下列敘述能證明該反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的是
①②④
①②④
(填序號(hào))
①SO2的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化    ②容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化   ③容器內(nèi)氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化   ④相同時(shí)間內(nèi)消耗2n mol SO2的同時(shí)生成n mol O2   ⑤相同時(shí)間內(nèi)消耗2n mol SO2的同時(shí)生成2n mol SO3
(4)在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E1、E2和E3的變化是:E1
減小
減小
,E2
減小
減小
,E3
不變
不變
(填“增大”“減小”或“不變”).
(5)若以如圖所示裝置,用電化學(xué)原理生產(chǎn)硫酸,將SO2、O2以一定壓強(qiáng)噴到活性電極上反應(yīng).寫出兩電極的電極反應(yīng)式:
+:O2+4e-+4H+═2H2O
-:SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+
+:O2+4e-+4H+═2H2O
-:SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+
,為穩(wěn)定持續(xù)生產(chǎn),硫酸溶液的濃度應(yīng)維持不變,則通入SO2和水的質(zhì)量比為
16:29
16:29

(6)SOCl2是一種無色液體,可與碳共同構(gòu)成鋰電池的正極材料,且其放電時(shí)也有SO2氣體產(chǎn)生.寫出SOCl2在電池中放電時(shí)的電極反應(yīng)式
2SOCl2+4e-═S+SO2↑+4Cl-
2SOCl2+4e-═S+SO2↑+4Cl-

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科目:高中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年上海市浦東新區(qū)高三下學(xué)期二模化學(xué)試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的原料,一種是黃鐵礦,其主要成分為FeS2(S為-1價(jià));另一種是磁黃鐵礦,其主要成分是Fe1-xS(S為-2價(jià)),式中x通常為0.1~0.2,既含有Fe2又含有Fe3

生產(chǎn)硫酸時(shí)將礦石煅燒,發(fā)生反應(yīng)如下:

①  4 FeS2 + 11 O2 → 2 Fe2O3 + 8 SO2  

②  4 Fe1-xS + (7-3x) O2 → 2 (1-x) Fe2O3 + 4 SO2

(1)含F(xiàn)eS2 72%的黃鐵礦10噸,理論上最多可以生產(chǎn)98%的濃硫酸            噸(礦石中無其他含硫物質(zhì))。

(2)若磁黃鐵礦Fe1-xS中x=0.1,則Fe1-xS中Fe2與Fe3的物質(zhì)的量之比為      :1。

(3)煅燒礦石時(shí),為了盡可能地將礦石中的硫轉(zhuǎn)變?yōu)镾O2,需通入過量20%的空氣(其中N2與O2的體積比為4:1,假設(shè)無其他氣體成分),計(jì)算磁黃鐵礦充分煅燒后排出的氣體中SO2的體積分?jǐn)?shù)(用含x的代數(shù)式表示)。

(4)將一定量的磁黃鐵礦溶于足量的鹽酸,充分反應(yīng)后測(cè)得生成S單質(zhì)2.4g,F(xiàn)eCl2 0.425mol,且溶液中無Fe3,計(jì)算Fe1-xS中的x值(礦石中其他成分不與鹽酸反應(yīng))。

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年上海市浦東新區(qū)高三4月高考預(yù)測(cè)(二模)化學(xué)試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的原料,一種是黃鐵礦,其主要成分為FeS2(S為-1價(jià));另一種是磁黃鐵礦,其主要成分是Fe1-xS(S為-2價(jià)),式中x通常為0.1~0.2,既含有Fe2又含有Fe3。

生產(chǎn)硫酸時(shí)將礦石煅燒,發(fā)生反應(yīng)如下:

①  4 FeS2 + 11 O2→ 2 Fe2O3 + 8 SO2  

②  4 Fe1-xS + (7-3x) O2→ 2 (1-x) Fe2O3 + 4 SO2

含F(xiàn)eS272%的黃鐵礦10噸,理論上最多可以生產(chǎn)98%的濃硫酸           噸(礦石中無其他含硫物質(zhì))。

若磁黃鐵礦Fe1-xS中x=0.1,則Fe1-xS中Fe2與Fe3的物質(zhì)的量之比為     :1。

煅燒礦石時(shí),為了盡可能地將礦石中的硫轉(zhuǎn)變?yōu)镾O2,需通入過量20%的空氣(其中N2與O2的體積比為4:1,假設(shè)無其他氣體成分),計(jì)算磁黃鐵礦充分煅燒后排出的氣體中SO2的體積分?jǐn)?shù)(用含x的代數(shù)式表示)。

 

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科目:高中化學(xué) 來源:模擬題 題型:填空題

黃鐵礦(FeS2,其中S為-1價(jià))是工業(yè)生產(chǎn)硫酸的重要原料。FeS2在高溫下與氧氣反應(yīng):
  
(1)若有1molFeS2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_________________。
(2)硫酸生產(chǎn)中,SO2催化氧化生成SO3
已知T℃時(shí),SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(qiáng)(P)的關(guān)系如圖所示。根據(jù)圖回答下列問題:
①T℃時(shí),將2.0molSO2和1.0molO2置于10L密閉恒容反應(yīng)器中,反應(yīng)達(dá)平衡后,體系總壓強(qiáng)為0.10MPa,計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)(寫出計(jì)算過程,計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字):
②T℃時(shí),平衡由A點(diǎn)變到B點(diǎn)時(shí),平衡常數(shù)K(A)_____K(B) (填“>”、“<”或“=”)。
③已知1g二氧化硫完全反應(yīng)生成氣態(tài)三氧化硫,放出熱量 1.536kJ,則上述反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=_______________ 。
(3)某科研小組利用原電池原理,用SO2、O2和H2O來制備硫酸,裝置如圖,電極A、B為多孔的材料,能吸附氣體,同時(shí)也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸。請(qǐng)問
①B電極的電極反應(yīng)為__________; 
②溶液中H+的移動(dòng)方向是由_____極池到_____極池(填A(yù)、B)。

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