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(12分)硫酸在国民经济中占有极其重要的地位,下图是工业接触法制硫酸的简单流程图,试回答下列有关问题.

(1)在实际生产过程中,进入接触室的气体中O2的体积分数是SO2体积分数的1.5倍,其原因是               
(2)在硫酸工业生产中,为了有利于SO2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。按此密闭体系中气体的流向,则在B处流出的气体(除N2外)为           ;
(3)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已知SO2的氧化是放热反应,如何利用表中数据推断此结论?
                    ;
②在400-500℃时,SO2的催化氧化采用常压而不是高压,主要原因是:               
(4)选择适应的催化剂,是否可以提高SO2的转化率?   ;是否可以增大该反应所放出的热量?    (填“是” 或“否”);
(5)若用浓硫酸吸收SO3可以得到H2SO4·SO3。用1000g 98 % 的H2SO4充分吸收SO3后,再进行稀释,可以得到98% 的硫酸的质量是               
(12分)
(1)提高SO2的转化率
(2)SO2,O2
(3)①压强一定时,温度升高时,SO2转化率下降,说明升温有利逆反应的进行,所以正反应为放热反应;
②增大压强对提高SO2转化率无显著影响,反而会增加成本;
(4)否 否       (5) 2.22kg
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

氯化亚铜是一种重要的化工产品,常用作有机合成催化剂,还可用于颜料, 防腐等工业。该物质露置于空气中易被氧化为绿色的高价铜盐,在热水中易水解生成氧化铜水合物而呈红色。已知pH为5时,+2价铜已开始以碱式盐的形式沉淀。某兴趣小组去一家回收含铜电缆废料的工厂做社会调查,技术人员向他们展示了处理废料的综合利用方案:


⑴ 加入的A是     ,通入的B是        
⑵ 反应②的离子方程式是               。为提高Cu2Cl2的产率,常在反应②的溶液中加入适量稀碱溶液,控制pH为3.5。这样做的目的是        
⑶ 保持各反应物的最佳配比,改变温度,测得Cu2Cl2产率的变化如下图所示。则溶液温度控制在        时,Cu2Cl2的产率已达到94%,当温度高于65℃时,Cu2Cl2产率会下降,其原因可能是              

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(16分)

(1)合成氨反应反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,平衡     移动(填“向左”“向右”或“不”);使用催化剂      反应的ΔH(填“增大”“减小”或“不改变”)。
(2)已知:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g);△H=-543kJ·mol-1
  H2(g)+F2(g)=HF(g);△H=-269kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g);△H=-242kJ·mol-1
则反应 N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)的H="_____________" kJ·mol-1。
(3)已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,KsP[Cu(OH)2]=2.2×10-20。在25℃下,向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCL2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成__________沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为______。
(4)在25℃下,将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-),则溶液显_____________性(填“酸”“碱”或“中”);用含a的代数式表示此时溶液中NH3·H2O的物质的量浓度__________ mol·L-1。(说明:溶液的体积可以直接相加)

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

在NH3、HNO3、H2SO4的工业生产中,具有的共同点是 (    )
A.使用吸收塔设备B.使用尾气吸收装置
C.使用H2作原料D.使用崔化剂

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

已知反应①、②是化工生产中的两个重要反应
①甲溶液 A + B + C
②乙经过粉碎后在沸腾炉中燃烧,得到D和E
其中,A、D在常温常压下为刺激性气味气体,C为无色无味气体。请回答:
(1)A的电子式是              。    
(2)将A通入B的溶液中,反应的离子方程式是               
(3)1 g C在A中燃烧时放出92.3 kJ的热量,该反应的热化学方程式是          
(4)工业上可利用E为原料冶炼其中所含的金属,方法是                。
(5)化工生产②中第二步、第三步用到的设备名称分别为                。第二步采用的反应条件为                          
(6)将A和D按物质的量1:1通入下列装置中:

该过程中的化学方程式是: _______________________。
上述实验装置设计不完整,请将所缺部分在装置图的右边方框中画出。
(7)一定条件下,将12 g乙放入过量的的浓硝酸中,反应过程中转移1.5 mol电子,该反应的离子方程式是             。  

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(10分)NaH2PO4是一种用途广泛的化工产品。工业上主要是以烧碱(或纯碱)中的磷酸生产,若能用氯化钠取代烧碱或纯碱来制取,则可使生产成本大大降低。但在通常条件下,氯化钠与磷酸之间的复分解反应不能自发进行,有研究者设计了用萃取法制取NaH2PO4的工艺:

萃取时主要反应如下:(S代表萃取剂,萃取剂对HCl的选择性比H3PO4好,主要萃取HCl)
①NaCl+H3PO4       NaH2PO4+HCl   
②HCl+S         HCl·S     △H<0
③H3PO4+S      H3PO4·S     △H<0
(1)向H3PO4和NaCl溶液中加入萃取剂S后需要不断搅拌,搅拌的作用是      
(2)向操作I后所得的油层中加入适量氨水的目的是                          
(3)下图是萃取温度对HCl萃取率的影响和H3PO4与NaCl物质的量比对HCl萃取率的影像图。

①当萃取温度低于40时,温度越低,萃取剂黏度越大,不利于HCl的萃取;当温度高于40℃时,HCl萃取率降低的原因是                                       
②从H3PO4与NaCl物质的量比对HCl萃取率的影像图中可以看出,适当提高H3PO4与NaCl物质的量比,会促进HCl的萃取。但H3PO4过量太多,会导致HCl的萃取率降低,其原因是                              
(4)萃取法制取NaH2PO4的原理是                                      

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科目:高中化学 来源:不详 题型:计算题

雷鸣电闪是日常生活中司空见惯的现象。设某次雷电中,两块云团间的电势差约为109 V,放电电量约为30 C。在闪电过程中,空气中有氮气和氧气直接化合,已知每摩尔氮气和氧气化合时要吸收180.74 kJ的能量,闪电时有1/1000的能量用于这一反应。试求:
(1)此次闪电所产生NO的物质的量为多少?
(2)此次雷雨闪电的生成物相当于给土壤施了多少千克尿素?

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

【化学选修2:化学与技术】(15分)
工业上为了使原料和能量得到充分的利用,常常采用循环操作。
I、利用热化学循环制氢能缓解能源矛盾。最近研究发现,复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)可用于热化学循环分解水制氢。MnFe2O4的制备:

已知Fe3+、Mn2+沉淀的pH如右表所示。
 
开始沉淀
完全沉淀
Fe3+
2.7
4.2
Mn2+
8.3
10.4
(1)此工艺中理论上投入原料Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的物质的量之比应为       
(2)控制pH的操作中m的值为       
II、用MnFe2O4热化学循环制取氢气:


(3)由上可知,H2燃烧的热化学方程式是                           
(4)该热化学循环制取氢气的优点是          (填字母编号)。
A.过程简单、无污染                        B.物料可循环使用
C.氧气和氢气在不同步骤生成,安全且易分离
III、工业上可用H2、HCl通过下图的循环流程制取太阳能材料高纯硅。

反应①
反应②:
(5)上图中,假设在每一轮次的投料生产中,硅元素没有损失,反应①中HCl的利用率和反应②中H2的利用率均为75%。则在下一轮次的生产中,需补充投入HCl和H2的体积比是            

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

关于工业生产的下列叙述中,不正确的是
A.工业生产硫酸时,使用热交换器可以充分利用反应中所放出的热量
B.工业上合成氨没有采用更大的压强是从设备和动力要求方面考虑的
C.工业上用离子交换膜法电解饱和食盐水制烧碱
D.工业上采用电解熔融氯化铝的方法制取金属铝

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