工業(yè)上以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸,其中重要的一步是催化氧化(生產(chǎn)中保持恒溫恒容條件):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.6 kJ·mol1

(1)生產(chǎn)中為提高反應(yīng)速率和SO2的轉(zhuǎn)化率,下列措施可行的是       。

A.向裝置中充入O2       B.升高溫度

C.向裝置中充入N2       D.向裝置中充入過量的SO2

(2)500 ℃時,將10 mol SO2和5.0 mol O2置于體積為2L的恒容密閉容器中,反應(yīng)中數(shù)據(jù)如下表所示:

時間/(min)

2

4

6

8

n(SO3)/(mol)

4.2

8.0

9.4

9.4

①反應(yīng)前4分鐘的平均速率v(O2)=              

②500℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K =                    。

(3)恒溫恒壓,通入3mol SO2 和2mol O2 及固體催化劑,平衡時容器內(nèi)氣體體積為起始時的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 5mol SO2、3.5 mol O2、1mol SO3(g),下列說法正確的是                 。    

A.第一次平衡時反應(yīng)放出的熱量為294.9kJ

B.兩次平衡SO2的轉(zhuǎn)化率相等 

C.兩次平衡時的O2體積分數(shù)相等     

D.第二次平衡時SO3的體積分數(shù)等于2/9

 (1)A    (1分) 

(2)  ① 0.5 mol/L.min    (2分)        ②1.636x103(2分)

  (3) CD(2分)  

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

工業(yè)上以黃鐵礦為原料制硫酸所產(chǎn)生的尾氣除了含有N2、O2外,還含有SO2等對環(huán)境有較大影響的有害氣體.能用于測定硫酸尾氣中SO2含量的是(  )

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科目:高中化學 來源: 題型:

[化學--選修化學與技術(shù)]工業(yè)上以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸.
(1)寫出燃燒黃鐵礦的化學方程式
4FeS2+11O2
 高溫 
.
 
2Fe2O3+8SO2
4FeS2+11O2
 高溫 
.
 
2Fe2O3+8SO2

(2)接觸室中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是
2SO2+O2
催化劑
加熱
2SO3
2SO2+O2
催化劑
加熱
2SO3

(3)判斷下列說法正確的是(選填序號字母)
abd
abd

a.為使黃鐵礦充分燃燒,需將其粉碎
b.過量空氣能提高SO2的轉(zhuǎn)化率
c.使用催化劑能提高SO2的反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率
d.沸騰爐排出的礦渣可供煉鐵
(4)吸收塔中用濃硫酸吸收三氧化硫而不用水的原因是
避免形成酸霧
避免形成酸霧

(5)吸收塔排出的尾氣可以用兩種方法處理:
方法①:先用氨水吸收,再用濃硫酸處理.用濃硫酸處理的主要目的是
獲得較高濃度的SO2
獲得較高濃度的SO2
;
方法②:先用含一定水的亞硫酸鈉吸收后再加熱處理,也可達到與方法①相同的目的.為了實現(xiàn)節(jié)能減排,其所需能量可以由
流程中三步驟產(chǎn)生的廢熱提供
流程中三步驟產(chǎn)生的廢熱提供
提供.與方法①相比,方法②的優(yōu)點是
亞硫酸鈉可以循環(huán)利用
亞硫酸鈉可以循環(huán)利用

(6)SO2既可作為生產(chǎn)硫酸的原料循環(huán)再利用,也可用于工業(yè)制溴過程中吸收潮濕空氣中的Br2.SO2吸收Br2的離子方程式是
SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-
SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-

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科目:高中化學 來源: 題型:

工業(yè)上以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸主要分為三個階段進行,即煅燒、催化氧化、吸收.請回答下列個問題:

(1)煅燒黃鐵礦形成的爐氣必須經(jīng)除塵、洗滌、干燥,其主要目的是
防止催化劑中毒
防止催化劑中毒

(2)催化氧化所使用的催化劑釩觸媒(V2O5)能加快二氧化硫氧化速率,此過程中產(chǎn)生了一連串的中間體(如圖一).其中a、c二步的化學方程式可表示為:
SO2+V2O5?SO3+V2O4
SO2+V2O5?SO3+V2O4
、
4VOSO4+O2?2V2O5+4SO3
4VOSO4+O2?2V2O5+4SO3

(3)550℃時,SO2轉(zhuǎn)化為SO3的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(p)的關(guān)系如圖二所示.則:將2.0mol SO2和1.0mol O2置于5L密閉容器中,反應(yīng)達平衡后,體系總壓強為0.10M Pa.該反應(yīng)的平衡常數(shù)等于
400 L?mol-1
400 L?mol-1
.A與B表示不同壓強下的SO2轉(zhuǎn)化率,通常情況下工業(yè)生產(chǎn)中采用常壓的原因是
使用常壓SO2就可以達到較高的轉(zhuǎn)化率
使用常壓SO2就可以達到較高的轉(zhuǎn)化率

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

工業(yè)上以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸主要分為三個階段進行,即煅燒、催化氧化、吸收.請回答下列個問題:
(1)煅燒黃鐵礦形成的爐氣必須經(jīng)除塵、洗滌、干燥后進入
接觸室
接觸室
(填設(shè)備名稱)

(2)催化氧化階段反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)
催化劑
2SO3(g);△H<0
550℃時,SO2轉(zhuǎn)化為SO3的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(p)的關(guān)系
如圖1所示.
理論上要提高SO2的轉(zhuǎn)化率,反應(yīng)的條件應(yīng)是
溫、高壓(填“高”、“低”、或“!保,但通常情況下工業(yè)生產(chǎn)中采用常壓的原因是
使用常壓SO2就可以達到較高的轉(zhuǎn)化率
使用常壓SO2就可以達到較高的轉(zhuǎn)化率

將2.0mol SO2和1.0mol O2置于5L密閉容器中,反應(yīng)達平衡后,體系總壓強為0.10M Pa.該反應(yīng)的平衡常數(shù)等于
400L?mol-1
400L?mol-1

(3)為循環(huán)利用催化劑,科研人員最新研制了一種離子交換法回收釩的新工藝,
回收率達91.7%以上.已知廢釩催化劑中含有V2O5、VOSO4及不溶性殘渣.查閱資料知:VOSO4可溶于水,V2O5難溶于水,NH4VO3難溶于水.該工藝的流程如圖.

則:反應(yīng)①②③④中屬于氧化還原反應(yīng)的是
①②
①②
(填數(shù)字序號),反應(yīng)③的離子方程式為
NH4++VO3-═NH4VO3
NH4++VO3-═NH4VO3
.該工藝中反應(yīng)③的沉淀率(又稱沉礬率)是回收釩的關(guān)鍵之一,沉釩率的高低除受溶液pH影響外,還需要控制氯化銨系數(shù)(NH4Cl加入質(zhì)量與料液中V2O5的質(zhì)量比)和溫度.根據(jù)下圖試建議控制氯化銨系數(shù)和溫度:
4
4
、
80℃
80℃
. 

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科目:高中化學 來源: 題型:

工業(yè)上以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸,其中重要的一步是催化氧化:
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),△H=-196.6kJ?mol-1
(1)生產(chǎn)中為提高反應(yīng)速率和SO2的轉(zhuǎn)化率,下列措施可行的是
 
(填字母).
A.向裝置中充入N2             
B.向裝置中充入過量的O2
C.使用更高效的催化劑
D.升高溫度
(2)在一密閉容器中充入4mol SO2和一定量O2,當放出353.6kJ熱量時,SO2的轉(zhuǎn)化率最接近于
 
(填字母).
A.40%         B.50%        C.80%          D.90%
(3)580℃時,在一密閉容器中充入一定量的SO2和O2,當反應(yīng)達到平衡后測得SO2、O2和SO3的濃度分別為6.0×10-3mol?L-1、8.0×10-3mol?L-1和4.4×10-2mol?L-1.該溫度下反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)的平衡常數(shù)K=
 
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(4)硫酸工業(yè)尾氣中二氧化硫含量超過0.05%(體積分數(shù))時需要加以處理后才能排放.現(xiàn)用右圖所示裝置測定尾氣中SO2的含量,當通入尾氣11.2L(標準狀況下測定)時,碘水恰好褪色.通過計算說明,該尾氣能否直接排放(寫出計算過程).
 

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