Question

(08茂名市二模)（15分）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分

（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              （2分）

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？                                   

                                                                        （3分）

（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，理由是______________________________________________。  （3分）

（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的利用率为                    （3分）

(6)在450℃、常压和钒催化条件下，在容积为VL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＝      。（2分）

Answer 1

答案:（1）黄铁矿为原料的生产中产生的废弃物太多，处理成本高（2分）

（2）C、D（2分）

（3）①净化气体 ②控制温度在400～500℃ ③增大催化剂与反应气体的接触面积（3分）

（4）①<（1分）,在1atm和298K条件下，2mol SO₂和1mol O₂完全反应生成2mol SO₃，放出196kJ热量,该反应为可逆反应,不可能进行完全,又因为反应温度为450℃,所以放出的热量小于196kJ （2分）

（5）93.4％  （3分）

(6) (2分)