工業(yè)接觸法制硫酸的流程如圖所示:

(1)寫出沸騰爐中發(fā)生反應的化學方程式:______.
(2)從沸騰爐出來的氣體經(jīng)凈化干燥處理后進入接觸室,其氣體體積組成:SO2 7%,O2 11%,N2 82%.從接觸室出來的氣體中SO3 的體積分數(shù)為7%,則SO2的轉化率為______.
(3)接觸室采用常壓而不采用高壓的原因是______.
(4)在吸收塔中用98.3%的濃硫酸吸收SO3 ,而不是用水吸收SO3 的原因是______.
每100g SO3 與H2O完全反應放出熱量162.9kJ,該反應的熱化學方程式為______.
(5)某硫酸廠每天用含F(xiàn)eS2 60%的黃鐵礦500t生產(chǎn)硫酸,如果在沸騰爐內損失5%的硫,SO2 的轉化率為90%.每天能生產(chǎn)98%的硫酸______t.

解:(1)FeS2與O2在高溫條件下生成Fe2O3和SO2,故答案為:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;
(2)設總體積為100
2SO2+O2=2SO3
初始 7 11 0
轉化 x x x
平衡 7-x 11-x x
=7%
x=
轉化率=×100%=96.6%,故答案為:96.6%;
(3)常壓時SO2的轉化率已經(jīng)很高,采用高壓對SO2的轉化率提高不多,卻會大大增加設備成本,故答案為:常壓時SO2的轉化率已經(jīng)很高,采用高壓對SO2的轉化率提高不多,卻會大大增加設備成本;
(4)△H=-=-130.3KJ/mol,故答案為:SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=-130.3KJ/mol;
(5)沸騰爐中損失5%的硫,SO2轉化率為90%這些都可轉化為S元素的損失,進而轉化為FeS2的損失.所以設生產(chǎn)98%的硫酸x噸.則由關系式:
FeS2------------2H2SO4
120 2×98
500t×60%×(1-5%)×90% x×98%
解得 x=427.5t,
故答案為:427.5.
分析:(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;
(2)設總體積為100
2SO2 +O2 =2SO3
初始 7 11 0
轉化 x x x
平衡 7-x 11-x x
=7%
x=
轉化率=×100%=96.6%;
(3)常壓時SO2的轉化率已經(jīng)很高,采用高壓對SO2的轉化率提高不多,卻會大大增加設備成本;
(4)SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=-130.3KJ/mol;
(5)根據(jù)反應方程式計算.
點評:本題考查了工業(yè)上制備硫酸的工藝流程圖,在求算SO2的轉化率時,SO2轉化為SO3是可逆反應,利用可逆反應的特點進行計算.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

(2010?重慶)釩(V)及其化合物廣泛應用于工業(yè)催化、新材料和新能源等領域.
(1)V2O5是接觸法制硫酸的催化劑.
①一定條件下,SO2與空氣反應t min后,SO2和<SO3物質的量濃度分別為a mol/L,b mol/L,則SO2起始物質的量濃度為
a+b
a+b
mol/L;生成SO3的化學反映速率為
b
t
b
t
mol/(L?min).
②工業(yè)制制硫酸,尾氣SO2
氨水
氨水
吸收.
(2)全釩液流儲能電池是利用不同價態(tài)離子對氧化還原反應來實現(xiàn)化學能和電能相互轉化的裝置,其原理如題圖所示

①當左槽溶液逐漸由黃變藍,其電極反應式為
VO2++2H++e-=VO2++H2O
VO2++2H++e-=VO2++H2O

②充電過程中,右槽溶液顏色逐漸由
色變?yōu)?!--BA-->
色.
③放電過程中氫離子的作用是
參與正極反應
參與正極反應
通過交換膜定向移動使電流通過溶液
通過交換膜定向移動使電流通過溶液
;充電時若轉移的電子數(shù)為3.01×1025個,左槽溶液中n(H+)的變化量為
100mol
100mol

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科目:高中化學 來源: 題型:

釩(V)及其化合物廣泛應用于工業(yè)催化、新材料和新能源等領域.V2O5是接觸法制硫酸的催化劑.
(1)一定條件下,SO2 與空氣反應t min后,SO2 和SO3物質的量濃度分別為a mol/L、b mol/L,則SO2 起始物質的量濃度為
a+b
a+b
mol/L;生成SO3的化學反應速率為
mol/(L?min)
mol/(L?min)

(2)全釩液流儲能電池是利用不同價態(tài)離子對,發(fā)生氧化還原反應來實現(xiàn)化學能和電能相互轉化的,其裝置原理如圖:
①當左槽溶液逐漸由黃變藍,其電極反應式為
VO2++2H++e-=VO2++H2O
VO2++2H++e-=VO2++H2O

②充電過程中,右槽溶液顏色逐漸由
色變?yōu)?!--BA-->
色.
③充電時若轉移的電子數(shù)為3.01×1024個,左槽溶液中n(H+)的變化量為
5
5
 mol.

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科目:高中化學 來源: 題型:

(2010?重慶)釩(V)及其化合物廣泛應用于工業(yè)催化、新材料和新能源等領域.
(1)V2O5是接觸法制硫酸的催化劑.
①一定條件下,SO2與空氣反應t min后,SO2和SO3物質的量濃度分別為a mol/L,b mol/L,則SO2起始物質的量濃度為
a+b
a+b
mol/L;生成SO3的化學反應速率為
mol/(L?min).
②工業(yè)制制硫酸,尾氣SO2
氨水
氨水
吸收.
(2)全釩液流儲能電池是利用不同價態(tài)離子對氧化還原反應來實現(xiàn)化學能和電能相互轉化的裝置,其原理如下圖所示:

①當左槽溶液逐漸由黃變藍,其電極反應式為
VO2++2H++e-=VO2++H2O
VO2++2H++e-=VO2++H2O

②充電過程中,右槽溶液顏色逐漸由
色變?yōu)?!--BA-->
色.
③放電過程中氫離子的作用是
參與正極反應
參與正極反應
通過交換膜定向移動使電流通過溶液
通過交換膜定向移動使電流通過溶液
;充電時若轉移的電子數(shù)為3.01×1023個,左槽溶液中n(H+)的變化量為
0.5mol
0.5mol

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科目:高中化學 來源: 題型:

釩(V)及其化合物廣泛應用于工業(yè)催化、新材料和新能源等領域.

(1)V2O5是接觸法制硫酸的催化劑.

    ①一定條件下,與空氣反映t min后,物質的量濃度分別為a mol/L和b mol/L, 則起始物質的量濃度為       mol/L ;生成的化學反應速率為        mol/(L·min) .

②工業(yè)制硫酸,尾氣用_______吸收.

(2)全釩液流儲能電池是利用不同價態(tài)離子對的氧化還原反應來實現(xiàn)化學能和電能相互轉化的裝置,其原理如題29圖所示.

①當左槽溶液逐漸由黃變藍,其電極反應式為         

②充電過程中,右槽溶液顏色逐漸由          色變?yōu)?u>          色.

③放電過程中氫離子的作用是             ;充電時若轉移的電子數(shù)為3.011023個,左槽溶液中n(H+)的變化量為       

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科目:高中化學 來源:2010年高考試題--化學(重慶卷)解析版 題型:實驗題

 釩(V)及其化合物廣泛應用于工業(yè)催化、新材料和新能源等領域.

(1)V2O5是接觸法制硫酸的催化劑.

    ①一定條件下,與空氣反映t min后,物質的量濃度分別為a mol/L和b mol/L, 則起始物質的量濃度為       mol/L ;生成的化學反應速率為        mol/(L·min) .

②工業(yè)制硫酸,尾氣用_______吸收.

(2)全釩液流儲能電池是利用不同價態(tài)離子對的氧化還原反應來實現(xiàn)化學能和電能相互轉化的裝置,其原理如題29圖所示.

①當左槽溶液逐漸由黃變藍,其電極反應式為         

②充電過程中,右槽溶液顏色逐漸由          色變?yōu)?u>          色.

③放電過程中氫離子的作用是             ;充電時若轉移的電子數(shù)為3.011023個,左槽溶液中n(H+)的變化量為       

 

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