高中化学硫酸工业相关试题

1、硫酸被人们誉为“化学工业之母”，在国民生产中发挥着重要作用，硫酸的产量是衡量一个国家化学工业水平的标志。工业上生产硫酸包括三步：（1）第一步，在沸腾炉中煅烧黄铁矿，反应如下：4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3，该反应的氧化产物是 ，当生成8 mol SO2时转移电子的物质的量为 。（2）第二步，在接触室中发生如下反应：2SO2+O2 2SO3。某科技小组的同学在一个恒温恒容的容器中模拟该反应，他们分两次进行实验，第一次向容器中加入2 mol SO2、1 mol O2，反应达平衡后测得SO2的转化率为1，第二次向容器中加入3 mol SO2、1.5 mol O2, 反应达平衡后测得SO2的转化率为2，则1 2（填“大于”、“等于”或“小于”）。（3）第三步，在吸收塔中将SO3转化成硫酸。硫酸是化学实验中的常用试剂：浓硫酸可以与多种物质发生化学反应，试写出浓硫酸与铜发生反应的化学方程式 。有Na、Mg、Al、Cu四种金属，若两两混合后取混合物14 g与足量稀硫酸反应，产生标准状况下H2 5.6 L，则此混和物的组合方式最多有 种。2、硫酸在生产中有广泛的应用，某厂以硫铁矿为主要原料生产硫酸。已知：550时，H=-196.6KJmol-1 一定温度下，硫铁矿在空气中煅烧可能发生下列反应(设空气中N2与O2的体积比为4：1)：, (1) 550时，64 g SO2(g)与足量O2(g)充分反应生成SO3(g)，放出热量 983 kJ (填“大于”、“等于”或“小于”)。 (2)欲使反应的平衡向正反应方向移动，下列措施可行的是 。(填字母) a向平衡混合物中充入Ar b向平衡混合物中充入O2 c改变反应的催化剂 d降低反应的温度 (3)为使FeS2完全生成Fe2O3，生产时要使用过量的空气，则当空气过量50时，所得炉气中SO2的体积分数是多少? (4)720 g纯净的FeS2在空气中完全煅烧，所得固体中Fe和O的物质的量之比n(Fe)：n(O)=6: ， 此时消耗空气为mol。 写出a与b的关系式： 。 在右图中画出与的关系曲线。3、气体混合物中各组分所占比例常用该气体的分压表示，下图是SO2在水中溶解度与SO2分压关系图。（1）上图反映SO2气体在水中溶解度大小与哪些因素有关 ，这些因素如何影响SO2气体的溶解度 。（2）二氧化硫是污染大气的主要有害物质之一。除去SO2的方法有多种，其中有一种方法叫“石灰石脱硫”法，原料为石灰石，产品为石膏。请写出相关的化学方程式 。（3）一氧化碳也是常见的大气污染物。汽油在汽车发动机中的不完全燃烧可表示为2C8H18+23O212CO2+4CO+18H2O某环境监测兴趣小组的同学描绘某市市中心地区空气中CO含量变化曲线（横坐标表示北京时间0到24小时，纵坐标表示CO含量），你认为比较符合实际的是（ ） A B C D 了解决机动车污染空气的问题，你有何建议？（提2条） 。 4、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）在催化反应室，下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有 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？ （4）已知2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），H196 kJmol1。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 （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 （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 。5、硫铁矿高温下空气氧化产生二氧化硫：4FeS211O28SO22Fe2O3设空气中N2、O2的含量分别为0.800和0.200（体积分数，以下气体含量均用体积分数表示），试完成下列各题：（1）1.00mol FeS2完全氧化，需要空气的体积（标准状况）为 L（2）55L空气和足量FeS2完全反应后，气体体积（同温同压）变为 L（3）用空气氧化FeS2产生的气体混合物中，O2的含量为0.0800，计算SO2的含量。（4）设FeS2氧化产生的气体混合物为100L，其中O2为aL，SO2为bL。 写出a和b的关系式 在右图中画出a和b的关系曲线（FeS2氧化时，空气过量20%）说明：为方便作图，纵坐标用13b表示6、请根据工业制硫酸的有关知识回答下列问题： （1）黄铁矿在沸腾炉中反应的化学方程式为； （2）在硫酸工业生产中，为了有利于的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室（见右图）。按此密闭体系中气体的流向，则在R处流出的气体中除外的主要组成为（填序号）； A B C D （3）接触法制硫酸过程中，反应 则下列有关图像正确的是（注：，填序号）；（4）下图是工业制硫酸尾气的综合利用，气体M挥手后可进入接触室循环生产，请根据图示判断X是（填名称），写出Y与硫酸反应生成M的化学方程式。 7、某化工厂为了综合利用生产过程中的副产品CaSO4，与相邻的合成氨厂联合设计了以下制备硫酸铵的工艺流程：请回答下列问题：（1）合成氨反应的化学方程式是。（2）沉淀池中发生的主要反应方程式是。在上述流程的沉淀池中通入足量氨气的目的是，可以循环使用的X是。（3）该生产过程中副产品是。从绿色化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是；8、标准状况下，某同学向 100 mL H2S 饱和溶液中通入SO2， 所得溶液 pH 变化如图所示。下列分析中，正确的是（ ）Aab 段反应是：SO2 + 2 H2S=3S+2 H2O B亚硫酸是比氢硫酸更弱的酸C原H2S溶液的物质的量浓度为0.05 molL1 Db 点对应的溶液导电性最强9、在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的原因二者都正确的是 （ ）A矿石燃烧前需要粉碎，因为大块矿石不能燃烧B从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中二氧化硫会与杂质反应CSO2被氧化为SO3时需使用催化剂，这样可提高SO 2的转化率DSO3用98.3%的浓H2SO4吸收 ，能提高吸收效率的防止形成酸雾参考答案1、 (1)Fe2O3、SO2 (2分) 44mol (2分) (2) 小于(3)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+ SO2+2H2O (2分) 3 (3分)2、（1）小于 （2）bd（3）设FeS2为1 mol，完全煅烧需要的n(O2) = 2.75 mol，生成n(SO2) = 2 mol；空气过量50%，所需空气为：2.75 0.2 1.5 = 20.625 mol；SO2 体积分数为：2 ( 20.625 + 2 2.75) = 10.0%（4） b = 2.5a + 60 端点为（8，80）、（9，82.5）之间的一条线段3、（1） SO2在水中的溶解度与气体的分压和温度有关；分压越大，SO2的溶解度越大；温度越低，SO2的溶解度越大（2） CaCO3CaO+CO2， CaO+SO2CaSO3， 2CaSO3+O22CaSO4（3） C 控制机动车数量；改变机动车燃料，例如用太阳能或燃烧电池；改变机动车结构，使燃烧充分；增加机动车尾气吸收装置等4、（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）C、D （3）净化气体 控制温度在400500 增大催化剂与反应气体的接触面积（4）,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 （5）93.4 （6） 5、（1）308 （2）52 （3）设SO2为X（体积分数），则有4（11X/80.0800）10.0800X X0.0923（4）13b20010a 6、（1）（2分） （2）C （1分） （3）AB（