高中化学硫酸工业相关试题

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1、硫酸被人们誉为“化学工业之母”,在国民生产中发挥着重要作用,硫酸的产量是衡量一个国家化学工业水平的

标志。工业上生产硫酸包括三步:

(1)第一步,在沸腾炉中煅烧黄铁矿,反应如下:4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3,该反应的氧化产物是,当生成8 mol SO2时转移电子的物质的量为。

(2)第二步,在接触室中发生如下反应:2SO2+O2 2SO3。某科技小组的同学在一个恒温恒容的容器中模拟该反应,他们分两次进行实验,第一次向容器中加入2 mol SO2、1 mol O2,反应达平衡后测得SO2的转化率为α1,第二次向容器中加入3 mol SO2、1.5 mol O2, 反应达平衡后测得SO2的转化率为α2,则α1α2(填“大于”、“等于”或“小于”)。

(3)第三步,在吸收塔中将SO3转化成硫酸。硫酸是化学实验中的常用试剂:

①浓硫酸可以与多种物质发生化学反应,试写出浓硫酸与铜发生反应的化学方程

式。

②有Na、Mg、Al、Cu四种金属,若两两混合后取混合物14 g与足量稀硫酸反应,产生标准状况下H2 5.6 L,

则此混和物的组合方式最多有种。

2、硫酸在生产中有广泛的应用,某厂以硫铁矿为主要原料生产硫酸。

已知:①550℃时,△H=-196.6KJ.mol-1

②一定温度下,硫铁矿在空气中煅烧可能发生下列反应(设空气中N2与O2的体积比为4:1):

,

(1) 550℃时,6.4 g SO2(g)与足量O2(g)充分反应生成SO3(g),放出热量9.83 kJ (填

“大于”、“等于”或“小于”)。

(2)欲使反应①的平衡向正反应方向移动,下列措施可行的是。(填字母)

a.向平衡混合物中充入Ar b.向平衡混合物中充入O2

c.改变反应的催化剂d.降低反应的温度

(3)为使FeS2完全生成Fe2O3,生产时要使用过量的空气,则当空气过量50%时,所得炉气中SO2的体积分数是多

少?

(4)720 g纯净的FeS2在空气中完全煅烧,所得固体中Fe和O的物质的量之比n(Fe):n(O)=6: ,

此时消耗空气为mol。

①写出a与b的关系式:。

②在右图中画出与的关系曲线。

3、气体混合物中各组分所占比例常用该气体的分压表示,下图是SO2在水中溶解度与SO2分压关系图。

(1)上图反映SO2气体在水中溶解度大小与哪些因素有关,

这些因素如何影响SO2气体的溶解

度。

(2)二氧化硫是污染大气的主要有害物质之一。除去SO2的方法有多种,其中有一种方法叫“石灰石脱硫”法,原料为石灰石,产品为石膏。请写出相关的化学方程

(3)一氧化碳也是常见的大气污染物。汽油在汽车发动机中的不完全燃烧可表示为

2C8H18+23O212CO2+4CO+18H2O

①某环境监测兴趣小组的同学描绘某市市中心地区空气中CO含量变化曲线(横坐标表示北京时间0到24小时,纵坐标表示CO含量),你认为比较符合实际的是()

A B C

D

③了解决机动车污染空气的问题,你有何建议?(提2条)

4、工业制硫酸生产流程如下图:

(1)早期生产用黄铁矿为原料,但现在工厂生产硫酸用硫磺为原料,理由是

(2)在催化反应室,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有

A.升高温度 B.减少压强

C.不断补充SO2和空气 D.及时分离出SO3

(3)在生产中,为提高催化剂效率采取了哪些措施?

(4)已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),ΔH=-196 kJ・mol-1。在450℃、常压和钒催化条件下向一密闭容器中充入2molSO2和1molO2,充分反应后,放出的热量(填“<”“>”“=”)196kJ,理由

(5)经检测生产硫酸的原料气成分(体积分数)为SO27%、O211%、N282%。在500℃,0.1MPa条件下达到平衡时,各种气体的体积比为V(SO2):V(SO3):V(O2):V(N2)=0.46:6.5:7.7:82,则SO2的利用率

(6)在450℃、常压和钒催化条件下,在容积为V L的容器中加入2n molSO2和n molO2,反应达平衡后测得平衡常数为K,此时O2的转化率为x。则K和x的关系满足K=。

5、硫铁矿高温下空气氧化产生二氧化硫:4FeS2+11O2→8SO2+2Fe2O3

设空气中N2、O2的含量分别为0.800和0.200(体积分数,以下气体含量均用体积分数表示),试完成下列各题:(1)1.00mol FeS2完全氧化,需要空气的体积(标准状况)为 L

(2)55L空气和足量FeS2完全反应后,气体体积(同温同压)变为 L

(3)用空气氧化FeS2产生的气体混合物中,O2的含量为0.0800,计算SO2的含量。

(4)设FeS2氧化产生的气体混合物为100L,其中O2为aL,SO2为bL。

①写出a和b的关系式

②在右图中画出a和b的关系曲线(FeS2氧化时,空气过量20%)

说明:为方便作图,纵坐标用13b表示

6、请根据工业制硫酸的有关知识回答下列问题:

(1)黄铁矿在沸腾炉中反应的化学方程式

为;

(2)在硫酸工业生产中,为了有利于的转化,且能充分利用热能,采用了中间

有热交换器的接触室(见右图)。按此密闭体系中气体的流向,则在R处流出的气体中除

外的主要组成为(填序号);

A. B.

C. D.

(3)接触法制硫酸过程中,反应

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