Question

硫酸工业生产应考虑综合经济效益。?

(1)若从下列四个地区选址新建一座硫酸厂，最合适的地点应在        附近。?

a.风景旅游区       b.硫酸消耗中心区?     c.人口稠密区      d.黄铁矿矿区?

(2)工业生产硫酸的原料气成分(体积分数)为：SO₂7%，O₂11%，N₂ 82%。压强及温度对SO₂转化率的影响如下：?

工业上，二氧化硫催化氧化过程采用的是常压而不是高压，主要原因是　　　　　　　　　　　　　。?

分析上表数据可知，二氧化硫的催化氧化是放热反应，理由是　　　　　　　　　　　。

(3)据测算，接触法制硫酸过程中，每生产1t 98%的硫酸需消耗3.60×10⁵ kJ能量。若反应：2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g),ΔH =-196.6 kJ·mol^-1放出的热量完全被利用，则每生产1t 98%的硫酸可为外界提供　　　　kJ能量(不考虑其他过程释放的能量)。?

(4)依据题给数据计算：在500 ℃ 0.1 MPa条件下，二氧化硫的催化氧化达到平衡时，各种气体的体积比V(SO₂)∶V(SO₃)∶V(O₂)∶V(N₂)=　　　∶　　　∶　　∶　　　(结果保留两位有效数字)。

Answer 1

(1)b?

(2)常压时SO₂的转化率已经很大，增大压强会增加动力成本和设备成本压强一定时，温度升高，SO₂转化率下降?

(3)6.23×10⁵?

(4)V(SO₂)∶V(SO₃)∶V(O₂)∶V(N₂)=(0.46)∶(6.5)∶(7.7)∶82?

解析：

(2)从表中数据看，常压下SO₂的转化率已很高，故无须加压。随强度的升高，SO₂的转化率降低，故反应放热。?

(3)1t 98%的硫酸的物质的量为1×10⁴ mol，故需SO₃1×10⁴ mol,因此产生SO₃需放热196.62×1×10⁴ kJ=9.83×10⁵kJ，故为外界提供：9.83×10⁵ kJ-3.60×10⁵ kJ=6.23×10⁵kJ的热量。

(4)设SO₂为7，O₂为11，N₂为82?

         2SO₂       +　　  O₂    　　2SO₃?

始：　  7                     11                        0?

转：7×93.5%                 7×93.5%?

平：7(1-93.5%)    11-      7×93.5%?

故平衡时四者比为：0.46∶6.5∶7.7∶82