2012年硫酸工业污染物排放标准中二氧化硫在尾气中的含量不得超过0.05mg/m3,可见硫酸工业生产既要考虑经济效益,也

2012年硫酸工业污染物排放标准中二氧化硫在尾气中的含量不得超过0.05mg/m3,可见硫酸工业生产既要考虑经济效益,也要考虑社会效益.
(1)在用硫铁矿生产硫酸的过程中,与之无关的设备是______
a.吸收塔b.接触室c.沸腾炉d.氧化炉
(2)为了提高SO2转化为SO3的质量分数,工业上常使用适当过量的空气,这样从接触室导出的气体的成分是______.
(3)在硫酸工业中,常用浓H2SO4而不用水吸收SO3是因为______; 为了消除硫酸厂尾气排放对环境污染,常用氨水吸收SO2,化学方程式为______.
(4)催化氧化的原料气成分(体积分数)为:SO28%,O2 11%,N2 82%.压强及温度对SO2转化率的影响如下:
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
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______.
(5)接触法制硫酸的过程中,已知进入接触室的气体体积组成是:SO2占8%、N2占81%、O2占11%,在一定温度下,反应达到平衡后总体积变为原来的96.5%,则SO2转化为SO3的百分率为______.该温度条件下的平衡常数是______.
eshan2006 1年前 已收到1个回答 举报

ss一流星 幼苗

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解题思路:(1)工业制硫酸的过程是硫铁矿石在沸腾炉中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫在接触室中氧化为三氧化硫,三氧化硫在吸收塔中被浓硫酸吸收生成硫酸;
(2)二氧化硫被空气氧化为三氧化硫是可逆反应;
(3)在吸收塔中用水吸收三氧化硫,反应放热易形成酸雾阻止对三氧化硫的吸收;
(4)根据数据进行判断,常压时SO2的转化率已经很大;
(5)假定反应前气体的体积为100,则SO2的体积为8、N2的体积为81、O2的体积为11,经过催化氧化反应掉氧气的体积为x,反应平衡后混合气体的体积为8-2x+11-x+2x+81=96.5,解得x=3.5,以此计算SO2转化及K.

(1)工业制硫酸的过程是硫铁矿石在沸腾炉中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫在接触室中氧化为三氧化硫,三氧化硫在吸收塔中被浓硫酸吸收生成硫酸,故与之无关的设备是氧化炉,
故答案为:d;
(2)二氧化硫被空气氧化为三氧化硫是可逆反应,因此从接触室中导出的气体是SO3、O2、SO2、N2
故答案为:SO3、O2、SO2、N2
(3)吸收塔中SO3如果用水吸收,发生反应:SO3+H2O═H2SO4,该反应为放热反应,放出的热量易导致酸雾形成,阻隔在三氧化硫和水之间,阻碍水对三氧化硫的吸收;而浓硫酸的沸点高,难以气化,不会形成酸雾,同时三氧化硫易溶于浓硫酸,所以工业上从吸收塔顶部喷洒浓硫酸作吸收液,最终得到“发烟”硫酸.二氧化硫与氨气反应生成亚硫酸铵,方程式为:SO2+2NH3+H2O═(NH42SO3
故答案为:用水吸收易形成酸雾,阻碍SO3再吸收;SO2+2NH3+H2O═(NH42SO3
(4)由表中数据可知: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.由表中数据可知:压强一定时,随着温度的升高,转化率减小,
故答案为: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;
(2)设总体积为100,则SO2的体积为8、N2的体积为81、O2的体积为11,经过催化氧化反应掉二氧化硫的体积为x,则
2SO2 +O2=2SO3
初始 8 11 0
转化 x 0.5x x
平衡8-x 11-0.5x x
[8−x+11−0.5x+x+81/100]=96.5%,x=7
转化率=[7/8]×100%=87.5%.
K=[7×7/1×1×7.5]=6.53,
故答案为:87.5%;6.53.

点评:
本题考点: 化学平衡的影响因素;化学平衡的调控作用;化学平衡的计算;常见的生活环境的污染及治理.

考点点评: 本题考查工业接触法制硫酸的原理及相关计算,难度中等.

1年前

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