高中化学硫酸工业相关试题.pdf

《高中化学硫酸工业相关试题.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学硫酸工业相关试题.pdf（7页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、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+11O2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+O28SO2+2Fe2O3，该反应的氧化产物是，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

2、SO2的转化率为2，则12（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)

3、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 Arb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

4、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

5、较符合实际的是（）A BC 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 kJmol。在 450、常压和钒催化条件下向一密闭容1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

6、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 2nmolSO2和nmolO2，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

7、.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

8、，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）；AC D B（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

9、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 H2OB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 molLDb 点对应的溶液导电性最强19、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

10、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

11、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）CaCO3（3）CCaO+CO2，CaO+SO2CaSO3，2CaSO3+O22CaSO4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,

12、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）13b20010a6、（1）（2 分）（2）C（1 分）（3）AB（2 分）（4）氨水（1 分）（写也可）（2 分）7、（1）N2+3H22NH3（2）CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3+（NH4）2SO4,生成碳酸钙溶解度小于硫酸钙，有利于反应正向进行。CO2（3）生石灰，该流程中，产生的 CO2可循环使用，得到的产物和副产品都是有用的物质，无废物产生。由于硫酸钙的溶解度小，此反应的产率比较低。8、A9、D