练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

    （9分）工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2 转化为SO3是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表（原料气各成分的体积分数为：SO2 7%，O2 11%，N2 82%）；

    0.1

    0.5

    1

    10

    400

    99.2

    99.6

    99.7

    99.9

    500

    93.5

    96.9

    97.8

    99.3

    600

    73.7

    85.8

    89.5

    96.4

    （1）利用表中数据推断SO2的氧化是        （填“吸热”或“放热”）反应；

    （2）在400~500℃时，SO2的催化氧化采用         （填“常压”或“高压”）；

    （3）选择适宜的催化剂，是否可以提高SO2的转化率？     （填“是”或“否”），是否可以增大该反应所放出的热量？     （填“是”或“否”）；

    （4）为提高SO3吸收率，实际生产中用           吸收SO3；

    （5）已知：2SO2（g）＋O2（g）＝2SO3（g）；△H＝－196.6kJ·mol－1，计算每生产1万吨98%硫酸所需要的SO3质量和由SO2生产这些SO3所放出的热量。

     

    【答案】

    （1）放热 （1分）（2）常压 （1分）（3）否（1分），否 （1分）

    （4）98.3%的浓H2SO4 （1分）

    （5）8×103t  9.83×109kJ （各2分）

    【解析】

     

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2009?抚顺模拟）工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤．压强及温度对SO2转化率的影响如下表（原料气各成分的体积分数为：SO2：7%   O2：11%   N2：82%）；
    压强/MPa
    转化率/%
    温度/℃    		 0.1 0.5 1 10
    400 99.2 99.6 99.7 99.9
    500 93.5 96.9 97.8 99.3
    600 73.7 85.8 89.5 96.4
    （1）已知SO2的氧化是放热反应，如何利用表中数据推断此结论？
    压强一定时，温度升高时，SO2的转化率降低，说明升高温度有利于平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应
    压强一定时，温度升高时，SO2的转化率降低，说明升高温度有利于平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应
    ；
    （2）在大400～500℃时，SO2的催化氧化采用常压而不是高压，主要原因是：
    增大压强对SO2的转化率影响不大，同时增大成本
    增大压强对SO2的转化率影响不大，同时增大成本
    ；
    （3）选择适宜的催化剂，是否可以提高SO2的转化率？
    否
    否
    （填“是”或“否”），是否可以增大该反应所放出的热量？
    否
    否
    （填“是”或“否”）；
    （4）工业生产硫酸产生的尾气主要含SO2和SO3，会造成
    酸雨
    酸雨
    （填环境问题），工业上常用足量的浓氨水来吸收，写出相关的离子方程式
    2NH3?H2O+SO2=2NH4++SO32-+H2O
    2NH3?H2O+SO2=2NH4++SO32-+H2O

    2NH3?H2O+SO3=2NH4++SO42-+H2O
    2NH3?H2O+SO3=2NH4++SO42-+H2O

    （5）已知：2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）；△H=-196.9kJ?mol-1，计算每生产1万吨98%硫酸所需要的SO3质量和由SO2生产这些SO3所放出的热量．（写出解题过程）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2011?宝鸡三模）[化学一选修2化学与技术]分析下面两个案例并回答有关问题．
    （1）工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤．压强及温度对SO2转化率的影响如下表（原料气各成分的体积分数为：SO2 7%，O2 11%，N282%）：
    压强/MPa
    SO2转化率
    温度/℃
    0.1
    0.5
    1
    10
    400 99.2% 99.6% 99.7% 99.9%
    500 93.5% 96.9% 97.8% 99.3%
    600 73.7% 85.8% 89.5% 96.4%
    ①利用表中数据，如何推断出SO2的催化氧化反应是一个放热反应？
    压强一定时，温度升高时，SO2的转化率降低，说明升高温度有利于平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应
    压强一定时，温度升高时，SO2的转化率降低，说明升高温度有利于平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应

    ②选择适应的催化剂，是否可以提高SO2的转化率？
    否
    否
    （填“是”或“否”）是否可以增大该反应所放出的热量？
    否
    否
    （填“是”或“否”）．
    ③已知：2SO2（g）+O2（g）
    催化剂
    .
    △
    2SO3（g），△H=-196.6k J/mol，计算每生产1万吨98%硫酸所需要SO3质量为
    8×103
    8×103
    t，由SO2生产这些SO3时放出的热量为
    9.85×109
    9.85×109
    kJ．
    （2）某地区已探明蕴藏有丰富的赤铁矿（主要成分为Fe2O3，还含有SiO2等杂质）、煤矿、石灰石和黏土，拟在该地区建设大型炼铁厂．

    ①随着铁矿的开发和炼铁厂的建立，需要在该地区相应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等，形成规模的工业体系．据此确定上图中相应工厂的名称B
    焦化厂
    焦化厂
    、D
    水泥厂
    水泥厂
    ．
    ②以赤铁矿为原料，写出高炉炼铁中得到生铁以及产生炉渣的化学方程式
    Fe2O3+3CO
     高温 
    .
     
    2Fe+3CO2 、CaCO3+SiO2
     高温 
    .
     
    CaSiO3+CO2
    Fe2O3+3CO
     高温 
    .
     
    2Fe+3CO2 、CaCO3+SiO2
     高温 
    .
     
    CaSiO3+CO2
    ．
    ③从“三废”利用、环境保护等角度考虑，该地区和企业在生产中应采取的一些措施有（举出1种措施即可）
    用炼铁厂的炉渣（或CaSiO3）作为水泥厂的原料；或用发电厂的煤矸石和粉煤灰作为水泥厂的原料；或将石灰石煅烧成生石灰，用于吸收发电厂和焦化厂燃煤时产生的SO2，减少对空气的污染；或建立污水处理系统
    用炼铁厂的炉渣（或CaSiO3）作为水泥厂的原料；或用发电厂的煤矸石和粉煤灰作为水泥厂的原料；或将石灰石煅烧成生石灰，用于吸收发电厂和焦化厂燃煤时产生的SO2，减少对空气的污染；或建立污水处理系统
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2009?江门一模）（1）下表为某温度和压强下，密闭容器中SO2氧化为SO3反应在不同时间各物质的浓度（mol/L）
    时间（min） 0 10 20 30 40 50 60 70
    SO2 10 7 5 3.5 2 1 1 1
    O2 5 3.5 2.5 1.75 1 0.5 0.5 0.5
    SO3 0 3 5 6.5 8 9 9 9
    试画出V（SO3）-t图．

    （2）工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤．压强及温度对SO2转化率的影响如下表（原料气各成分的体积分数为：SO2：7%，O2：11%，N2：82%）：
    压强/MPa
    温度/℃    		 0.1 0.5 1 10
    400 99.2% 99.6% 99.7% 99.9%
    500 93.5% 96.9% 97.8% 99.3%
    600 73.7% 85.8% 89.5% 96.4%
    ①如何利用表中数据推断SO2的氧化反应的热效应？
    压强一定时，温度升高，二氧化硫的转化率减小，说明升温平衡向逆反应方向移动，所以二氧化硫的氧化反应为放热反应
    压强一定时，温度升高，二氧化硫的转化率减小，说明升温平衡向逆反应方向移动，所以二氧化硫的氧化反应为放热反应
    ．
    ②在400一500℃时，SO2的催化氧化采用常压而不是高压，主要原因是：
    从化学平衡移动条件分析应该采用低温高压．而根据表格中提供的数据发现，压强的增加引起SO2转化率的变化并不明显，反而增加成本，所以工业上直接采用常压
    从化学平衡移动条件分析应该采用低温高压．而根据表格中提供的数据发现，压强的增加引起SO2转化率的变化并不明显，反而增加成本，所以工业上直接采用常压
    ．
    ③工业制硫酸所产生的尾气含有SO2、微量的SO3和酸雾．为了保护环境将尾气通入氨水中，能发生多个反应，写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式：
    2H2SO3+O2=2H2SO4 ；2NH4HSO3+O2=2NH4HSO4
    2H2SO3+O2=2H2SO4 ；2NH4HSO3+O2=2NH4HSO4
    ．
    ④能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是
    BC
    BC
    ．（填字母）
    A．NaOH溶液、酚酞试液　  
    B．KMnO4溶液、稀H2SO4
    C．碘水、淀粉溶液　　　　
    D．氨水、酚酞试液
    ⑤某温度下，SO2氧化为SO3在10L的密闭容器中进行，开始向容器加入4.0mol SO2和10.0molO2，当反应达到平衡时，混合气体为13.0mol，则SO2的转化率为
    50%
    50%
    ，该温度反应的平衡常数
    1.1L?mol-1
    1.1L?mol-1
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤．
    （1）某温度下，SO2（g）+
    1
    2
    O2（g）?SO3（g）△H=-98kJ/mol．开始时向100L的密闭容器中加入4.0molSO2（g）和10.0molO2（g），当反应达到平衡状态时共放出热量196kJ，则该温度下的平衡常数K=
    10
    3
    10
    3
    ．若反应温度保持不变时，选择合适的催化剂，是否可以提高SO2的转化率？
    否
    否
    （填“是”或“否”，下同）；是否可以增大该反应所放出的热量？
    否
    否
    ．
    （2）在一定条件下，向一带有活塞的密闭容器中充入2molSO2（g）和1molO2（g），发生反应：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），达到平衡后改变下列条件，SO2、O2、SO3的平衡浓度都增大的是
    A
    A
    （填序号）．
    A．保持温度和容器体积不变，充入2molSO3
    B．保持温度和容器体积不变，充入2molN2
    C．保持温度和容器内压强不变，充入0.5molSO2和0.25molO2
    D．保持温度和容器内压强不变，充入1molSO3
    E．保持温度和容器内压强不变，充入2molN2
    F．升高温度
    （3）压强、温度对SO2转化率的影响如表中所示：
    0.1 0.5 1.0 10
    400 99.2% 99.6% 99.7% 99.9%
    500 93.5% 96.9% 97.8% 99.3%
    600 73.7% 85.8% 89.5% 96.4%
    已知400℃、0.1MPa条件下达到平衡时的平衡常数为K1，400℃、10MPa条件下达到平衡时的平衡常数为K2，500℃、1.0MPa条件下达到平衡时的平衡常数为K3，600℃、0.5MPa条件下达到平衡时的平衡常数为K4，则K1、K2、K3、K4的大小顺序为
    K1=K2＞K3＞K4
    K1=K2＞K3＞K4
    ．
    由上表数据可知，硫酸工业中SO2催化氧化反应的合适温度和压强是
    1.0MPa，400℃～500℃
    1.0MPa，400℃～500℃
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2011?丹东模拟）[化学-选修2化学与技术]硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位．请回答硫酸工业中的如下问题：
    （1）早期生产硫酸以黄铁矿为原料，目前很多国家都已经限制以黄铁矿为原料而以硫磺为原料，以硫磺为原料的优点是
    生产流程短，设备简单，三废治理量小，劳动生产率高，易于设备大型化等
    生产流程短，设备简单，三废治理量小，劳动生产率高，易于设备大型化等
    ．
    （2）工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3由一个关键步骤．压强及温度对SO2转化率的影响如下表（原料气各成分的体积分数为：SO27%；O211%；N282）利用表中数据分析，在实际生产中选择的适宜生产条件是：
    温度
    400℃～500℃
    400℃～500℃
    ℃，压强
    0.1
    0.1
    MPa．
    压强/Mpa
    转化率/%
    温度/℃    		 0.1 0.5 1 10
    400 99.2 99.6 99.7 99.9
    500 93.5 96.9 97.8 99.3
    600 73.7 85.8 89.5 96.4
    （3）选择适宜的催化剂，是否可以提高SO2的转化率？
    否
    否
    （填“是”或“否”），是否可以增大该反应所放出的热量？
    否
    否
    （填“是”或“否”）．
    （4）为提高SO3吸收率，实际生产中通常用
    98%的浓硫酸
    98%的浓硫酸
    吸收SO3．
    （5）在催化反应室中设有热交换装置，以下叙述与热交换装置的作用有关的是
    B
    B
    （填写序号）
    A．保护环境，防止空气污染    
    B．充分利用热量，降低生产成本
    C．升高温度，提高SO2的转化率  
    D．防止催化剂中毒
    （6）在硫酸工业尾气中，SO2是主要大气污染物，必须进行净化处理，处理方法可用
    石灰水
    石灰水
    （填名称）吸收，然后再用硫酸处理，重新生成SO2和一种生产水泥的辅料，写出这两步反应的化学方程式
    SO2+Ca（OH）2═CaSO3↓+H2O、CaSO3+H2SO4═CaSO4+SO2↑+H2O
    SO2+Ca（OH）2═CaSO3↓+H2O、CaSO3+H2SO4═CaSO4+SO2↑+H2O
    ．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案