接触法制硫酸的三个阶段:煅烧、氧化、吸收。煅烧黄铁矿的化学方程式为:
4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2。
完成下列填空:
(1)煅烧黄铁矿在________(填设备名称)中进行,此反应中被氧化的元素是___________。
(2)SO2的催化氧化:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),该反应的平衡常数表达式为K= ______;反应达到平衡,及时分离出SO3,则平衡向_________方向移动(选填“正反应”“逆反应”)。其他条件不变,降低温度平衡向正反应方向移动,则正反应为__________反应(选填“吸热”“放热”)。
(3)下图为二氧化硫与氧气反应的速率(ν)与时间(t)的关系,判断在t1时刻曲线发生变化的原因是______(选填编号)。
a. 增大O2的浓度
b. 扩大容器体积
c. 加入催化剂
d. 升高温度
改变条件后,平衡混合物中SO3的百分含量_______(选填“增大”“减小”“不变”)。
(4)SO3的吸收:SO3 + H2O → H2SO4 。假定制备硫酸的整个过程中S元素共损失10%,则含1000 kg FeS2的黄铁矿可以制得98%的浓硫酸_____________kg。
高三化学填空题中等难度题
接触法制硫酸的三个阶段:煅烧、氧化、吸收。煅烧黄铁矿的化学方程式为:
4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2。
完成下列填空:
(1)煅烧黄铁矿在________(填设备名称)中进行,此反应中被氧化的元素是___________。
(2)SO2的催化氧化:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),该反应的平衡常数表达式为K= ______;反应达到平衡,及时分离出SO3,则平衡向_________方向移动(选填“正反应”“逆反应”)。其他条件不变,降低温度平衡向正反应方向移动,则正反应为__________反应(选填“吸热”“放热”)。
(3)下图为二氧化硫与氧气反应的速率(ν)与时间(t)的关系,判断在t1时刻曲线发生变化的原因是______(选填编号)。
a. 增大O2的浓度
b. 扩大容器体积
c. 加入催化剂
d. 升高温度
改变条件后,平衡混合物中SO3的百分含量_______(选填“增大”“减小”“不变”)。
(4)SO3的吸收:SO3 + H2O → H2SO4 。假定制备硫酸的整个过程中S元素共损失10%,则含1000 kg FeS2的黄铁矿可以制得98%的浓硫酸_____________kg。
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(14分) 硫酸是工业生产中一种重要的化工产品,我国工业生产硫酸的主要方法是接触法,主要原料为黄铁矿,请回答下列问题:
(1)已知煅烧黄铁矿的化学方程式为 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
该反应中氧化剂和氧化产物之比为 ________;标准状态下得到4.48升SO2 时,一共转移了 ________mol e- 。(每空3分)
(2)已知温度、压强对SO2平衡转化率的影响如下表所示:根据上表回答,SO2转化到SO3的
最佳反应条件是________。(每空2分)
A.400-500℃ 0.1 MPa B.400℃ 10 MPa
C.500℃ 10 MPa D.400-500℃ 1 MPa
(3)在一定条件下,1mol SO2完全转化成SO3气体时放出热量为Q1 KJ,写出该反应的热化学方程式:________。若在该条件下将2 mol SO2 放入一定容积的密闭容器中,一段时间后测得反应放出热量为Q2 KJ,则此时SO2的转化率为________ (用含Q1、Q2代数式表示)。(每空2分)
(4)市售浓硫酸的密度是1.84 g / cm3、质量分数为98 % ,若用H2SO4· XH2O来表示这种浓硫酸,则X为________ 。(每空2分)
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接触法制硫酸工艺三个步骤中的热化学方程式如下:
①4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g) △H1=―3412 kJ·mol-1
②2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H2=―196.6 kJ·mol-1
③SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) △H3=―130.3 kJ·mol-1
A.反应①为吸热反应
B.反应②使用催化剂V2O5,△H2减小
C.反应③在接触室中进行
D.以FeS2为原料,理论上生产2mol H2SO4(l)所释放出的热量为1310.2 kJ
高三化学选择题简单题查看答案及解析
【化学——选修2:化学与技术】(15分)工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行,即煅烧、催化氧化、吸收。请回答下列问题:
(1)煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥后进入 (填设备名称),其主要目的是 。
(2)催化氧化所使用的催化剂钒触媒(V2O5)能加快二氧化硫氧化速率,此过程中产生了一连串的中间体(如图),其中a、c二步反应的化学方程式可表示为: 、 。
(3)550℃时,SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图所示,则:将2.0mol SO2和1.0mol O2置于5L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10M Pa,A与B表示不同压强下的SO2转化率,通常情况下工业生产中采用常压的原因是: 。
(4)为循环利用催化剂,科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,回收率达91.7%以上。已知废钒催化剂中含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣,查阅资料知:VOSO4可溶于水,V2O5难溶于水,NH4VO3难溶于水。该工艺的流程如图如下:
则反应①②③④中属于氧化还原反应的是 (填数字序号),反应①的离子方程式为 ,该工艺中反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度。根据下图试建议控制氯化铵系数和度: 、 。
高三化学简答题极难题查看答案及解析
(1)目前,我国采用“接触法冶制硫酸。有关接触法制硫酸的下列说法中,正确的是__________。
A.二氧化硫的接触氧化在接触室中发生
B.吸收塔中得到的硫酸质量分数为98%
C.煅烧含硫48%的黄铁矿时,若FeS2损失了2%,则S损失4%
D.转化器中适宜条件是V2O5,催化剂、高温、常压
E.转化器中采取高温是为了提高催化剂的活性和提高SO2的转化率
(2)硫酸工厂排放的尾气中含少量二氧化硫。为防止污染大气,在排放前必须进行尾气处理并设法进行综合利用。硫酸工厂排放尾气中的SO2可用足量石灰乳吸收,然后再用稀硫酸处理。
①写出上述过程发生反应的化学方程式:__________;
②若某硫酸厂每天排放的1万立方米(标准状况)尾气中含0.2%(体积分数)的SO2,通过上述方法处理,理论上需生石灰__________kg。
(3)某研究小组用NaOH溶液吸收硫酸厂尾气中的二氧化硫,将所得的Na2SO3溶液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴阳膜组合循环再生机理如图所示,a、b离子交换膜将电解槽分为三个区域,电极材料为石墨。
①图中b表示__________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。A~E分别代表生产中的原料或产品,其中C为硫酸,则E表示__________;
②阳极的电极反应式为__________。
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(10分)工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行,即煅烧、催化氧化、吸收。请回答下列个问题:
(1)煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥后进入 (填设备名称)
(2)催化氧化阶段反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ;△H<0,550 ℃时,SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。
理论上要提高SO2的转化率,反应的条件应是 温 、高压(填“高”、“低”、或“常” ),但通常情况下工业生产中采用常压的原因是 。
将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10 M Pa。该反应的平衡常数等于 。
(3)为循环利用催化剂,科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,回收率达91.7%以上。已知废钒催化剂中含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣。查阅资料知:VOSO4可溶于水,V2O5难溶于水,NH4VO3难溶于水。该工艺的流程如下图。
则:反应①②③④中属于氧化还原反应的是 (填数字序号),反应③的离子方程式为 。该工艺中反应③的沉淀率(又称沉矾率)是回收钒的关键之一,沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度。根据下图试建议控制氯化铵系数和温度: 、 。
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工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行,即煅烧、催化氧化、吸收。请回答下列问题:
(1)煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥后进入________________________________________________________________________________________(填设备名称),其主要目的是________________________________________________________________________________________________________________________________ 。
(2)催化氧化所使用的催化剂钒触媒(V2O5)能加快 二氧化硫氧化速率,此过程中产生了一连串的中间体(如图1)
其中a、c二步反应的化学方程式可表示为:________________________________________________________________________________________ 、________________________________________________________________________ 。
(3)550℃时,SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图2所示,
则:将2.0mol SO2和1.0mol O2置于5L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10M Pa,A与B表示不同压强下的SO2转化率,通常情况下工业生产中采用常压的原因是:________________________________________________________ 。
(4)为循环利用催化剂,科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,回收率达91.7%以上。已知废钒催化剂中含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣,查阅资料知:VOSO4可溶于水,V2O5难溶于水,NH4VO3难溶于水。该工艺的流程如图如下:
则反应①②③④中属于氧化还原反应的是________________________________________________________________________________________(填数字序号),反应①的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ,该工艺中反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度。根据下图试建议控制氯化铵系数和温度:________________________________________________________________________________________ 、________________________________________________________________________________________ 。
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