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为什么说硫酸厂能从动力消费工厂变为动力供应厂?

在硫酸的生产过程中,三个主要反应都是放热的。每生产1 t硫酸,硫铁矿的焙烧可放热4.4×106 kJ,二氧化硫的氧化可放热1×106 kJ;SO3的吸收可放热1.8×106 kJ。三项合计为7.2×106 kJ,折合电力2000度。按目前的技术水平,利用其三分之一是可行的。这样一个大型硫酸厂就可兼作一个中小型发电厂。

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相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2011?江西一模)[化学与技术]硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题.
(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂,你认为厂址宜选在
C
C
的郊区(填选项的标号)
A.有丰富黄铁矿资源的城市  B.风光秀丽的旅游城市
C.消耗硫酸甚多的工业城市  D.人口稠密的文化、商业中心城市
(2)据测算,接触法制硫酸过程中,若反应热都未被利用,则每生产1t 98%硫酸需消耗3.6×105kJ能量.请通过计算判断,若反应:SO2(g)+
1
2
O2?SO3 △H=-98.3kJ?mol-1放出的热量能在生产过程中得到充分利用,则每生产1t98%硫酸只需外界提供(或可向外界输出)
6.23×105
6.23×105
千焦能量(H2SO4的摩尔质量为98g?mol-1
(3)CuFeS2是黄铁矿的另一成分,煅烧时,CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2,该反应的化学方程式为
4CuFeS2+13O2
 煅烧 
.
 
4CuO+2Fe2O3+8SO2
4CuFeS2+13O2
 煅烧 
.
 
4CuO+2Fe2O3+8SO2

(4)由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成),其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化(见下表)
沸腾炉温度/℃ 600 620 640 660
矿渣中CuSO4的质量分数/% 9.3 9.2 9.0 8.4
已知CuSO4在低于660℃时不会分解,请简要分析上表中CuSO4的质量分数随温度升高而降低的原因
SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应,随温度升高,平衡逆移,SO3物质的量减少,所以CuSO4的量减少(或温度升高,SO3物质的量减少,故CuSO4的量减少)
SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应,随温度升高,平衡逆移,SO3物质的量减少,所以CuSO4的量减少(或温度升高,SO3物质的量减少,故CuSO4的量减少)

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科目:高中化学 来源: 题型:

工业接触法制硫酸的流程如图所示:

(1)写出沸腾炉中发生反应的化学方程式:
4FeS2+11O2
 高温 
.
 
2Fe2O3+8SO2
4FeS2+11O2
 高温 
.
 
2Fe2O3+8SO2

(2)从沸腾炉出来的气体经净化干燥处理后进入接触室,其气体体积组成:SO2 7%,O2 11%,N2 82%.从接触室出来的气体中SO3 的体积分数为7%,则SO2的转化率为
96.6%
96.6%

(3)接触室采用常压而不采用高压的原因是
常压时SO2的转化率已经很高,采用高压对SO2的转化率提高不多,却会大大增加设备成本
常压时SO2的转化率已经很高,采用高压对SO2的转化率提高不多,却会大大增加设备成本

(4)在吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3 ,而不是用水吸收SO3 的原因是
SO3与水反应放出大量的热,容易形成酸雾,不利于SO3吸收
SO3与水反应放出大量的热,容易形成酸雾,不利于SO3吸收

每100g SO3 与H2O完全反应放出热量162.9kJ,该反应的热化学方程式为
SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=-130.3KJ/mol
SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=-130.3KJ/mol

(5)某硫酸厂每天用含FeS2 60%的黄铁矿500t生产硫酸,如果在沸腾炉内损失5%的硫,SO2 的转化率为90%.每天能生产98%的硫酸
427.5
427.5
t.

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2012?许昌三模)[化学--选修2:化学与技术]硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题.
(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂,你认为厂址宜选在
C
C
的郊区.
A.风光秀丽的旅游城市             
B.消耗硫酸甚多的工业城市
C.人口稠密的文化、商业中心城市
(2)写出沸腾炉内煅烧黄铁矿的化学方程式:
4FeS2+11O2
 高温 
.
 
2Fe2O3+8SO2
4FeS2+11O2
 高温 
.
 
2Fe2O3+8SO2

写出接触室中的化学方程式:
2SO2+O2
催化剂
.
2SO3
2SO2+O2
催化剂
.
2SO3

(3)CuFeS2是黄铜矿的主要成分,煅烧时CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2,该反应的化学方程式为
4CuFeS2+13O2
 高温 
.
 
4CuO+2Fe2O3+8SO2
4CuFeS2+13O2
 高温 
.
 
4CuO+2Fe2O3+8SO2

(4)在硫酸工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都是正确的是
D
D

A.黄铁矿煅烧前需要粉碎,因为大块的黄铁矿不能在空气中反应
B.从沸腾炉出来的炉气需净化,因为炉气中二氧化硫会与杂质反应
C.二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂,这样可以提高二氧化硫的转化率
D.三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收,目的是防止形成酸雾,以提高三氧化硫的吸收效率
(5)下表是压强对SO2平衡转化率的影响:
压强Mpa
转化率%
温度/℃
0.1 0.5 1 10
400 99.2 99.6 99.7 99.9
对于SO2转化为SO3的反应,增大压强可使转化率
增大
增大
,但在实际工业生产中常采用常压条件,理由是
常压下SO2的转化率已很大
常压下SO2的转化率已很大

(6)由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成),其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化见下表:
沸腾炉温度 600 620 640 660
炉渣中CuSO4质量分数/% 9.3 9.2 9.0 8.4
已知CuSO4在低于660℃时不会分解,请简要分析上表中CuSO4的质量分数随温度升高而降低的原因:
SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应随温度升高,平衡左移,SO3物质的量减少,所以CuSO4的量减少(或温度升高,SO3物质的量减少,故CuSO4的量减少)
SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应随温度升高,平衡左移,SO3物质的量减少,所以CuSO4的量减少(或温度升高,SO3物质的量减少,故CuSO4的量减少)

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2011?太原二模)[化学-化学与技术]硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题.
(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂,你认为厂址宜选在
C
C
的郊区(填标号);
A.有丰富黄铁矿资源的城市 
B.风光秀丽的旅游城市
C.消耗硫酸甚多的工业城市 
D.人口稠密的文化、商业中心城市
(2)CuFeS2是黄铁矿的另一成分,煅烧时CuFeS2转化为CuO、Fe2O3 和SO2,该反应的化学方程式为
4CuFeS2+13O2
 煅烧 
.
 
4CuO+2Fe2O3+8SO2
4CuFeS2+13O2
 煅烧 
.
 
4CuO+2Fe2O3+8SO2

(3)在硫酸工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都是正确的是
D
D

A.黄铁矿燃烧前需要粉碎,因为大块的黄铁矿不能在空气中燃烧
B.从沸腾炉出来的炉气需净化,因为炉气中二氧化硫会与杂质反应
C.二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂,这样可以提高二氧化硫的转化率
D.三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收,目的是防止形成酸雾,以提高三氧化硫的吸收效率
(4)由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO与SO3 在沸腾炉中化合而成),其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化(见下表)
沸腾炉温度/℃ 600 620 640 660
炉渣中CuSO4的质量分数/% 9.3 9.2 9.0 8.4
已知CuSO4 在低于660℃时不会分解,请简要分析上表中CuSO4的质量分数随温度升高而降低的原因
SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应,随温度升高,平衡左移,SO3物质的量减少,所以CuSO4的量减少
SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应,随温度升高,平衡左移,SO3物质的量减少,所以CuSO4的量减少

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