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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%):

(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:___________;
(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) ΔH=-196.6 kJ·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。

(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;
(3)否 否
(4)浓硫酸
(5)8.0×103t ;9.83×109KJ

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2011?镇江一模)工业上生产硫酸时,利用催化氧化将SO2转化为SO3是一个关键步骤.
(1)某温度下,SO3(g)?SO2(g)+
12
O2(g);△H=+98kJ?mol-1.开始时在100L的密闭容器中加入4.0mol SO2(g)和10.0molO2(g),当反应达到平衡时共放出热量196kJ,该温度下平衡常数K=
0.3
0.3

(2)一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2,发生下列反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)达到平衡后改变下述条件,SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大的是
A、C、F
A、C、F

A.保持温度和容器体积不变,充入2mol SO3
B.保持温度和容器体积不变,充入2mol N2
C.保持温度和容器体积不变,充入0.5mol SO2和0.25mol O2
D.保持温度和容器内压强不变,充入1mol SO3
E.升高温度
F.移动活塞压缩气体
(3)某人设想以如图所示装置用电化学原理生产硫酸,写出通入SO2的电极的电极反应式
SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+


(4)若通入H2O的速率为13.4mL?min-1,为稳定持续生产,硫酸溶液的浓度应维持不变,则左侧SO2的流入速率(标准状况)应为
2.59
2.59
L?min-1

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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?
(填“是”或“否”)是否可以增大该反应所放出的热量?
(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

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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?
(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

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科目:高中化学 来源: 题型:

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%):

(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:___________;

(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)  ΔH=-196.6 kJ·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。

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