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硫酸是工业生产中最为重要的产品之一,在化学工业的很多领域都要用到浓硫酸.(1)在硫酸工业生产中,我国采用黄铁矿为原料生产SO2,反应的化学方程式为:,该反应在中进行
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![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/d50735fae6cd7b8935b939010c2442a7d8330e5e.jpg)
(1)在硫酸工业生产中,我国采用黄铁矿为原料生产SO2,反应的化学方程式为:______,该反应在______中进行(填仪器名称).
(2)为了有利于SO2转化为SO3,且能充分利用热能,采用了多层催化剂且有热交换器的______(填仪器名称)中进行反应.在如图所示的装置中,C处流出的气体有______;SO3进入______(填仪器名称)用______吸收,得到浓硫酸或发烟硫酸.
(3)实验测得SO2反应生成SO3的转化率与温度、压强有关,请根据下表信息,结合工业生产实际,选择最合适的生产条件是______.
![]() | 1个大气压 | 5个大气压 | 10个大气压 | 15个大气压 |
400℃ | 0.9961 | 0.9972 | 0.9984 | 0.9988 |
500℃ | 0.9675 | 0.9767 | 0.9852 | 0.9894 |
600℃ | 0.8520 | 0.8897 | 0.9276 | 0.9468 |
A、向装置中通入氮气且保持体积不变 B、向装置中通入氧气且保持体积不变
C、添加更多的催化剂 D、降低温度,及时转移SO3
(5)由吸收塔排出的尾气中有SO2的含量如果超过500μL/L,就要加以处理后才能排出,处理方法之一是用氨水洗涤烟气脱硫,用方程式表示氨水洗涤吸收塔排除的尾气的化学方程式______.
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答案和解析
(1)黄铁矿的主要成分为4FeS2,煅烧时与O2反应生成Fe2O3和SO2,化学方程式为:4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2;黄铁矿煅烧的设备是沸腾炉,故答案为:4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2;沸腾炉;
(2)SO2转化为SO3在接触室中进行;SO2与O2的反应为可逆反应,所以C处流出的气体有:SO2、SO3、O2;为了防止酸雾的形成,用98.3%的H2SO4吸收SO3,吸收SO3的设备是吸收塔,故答案为:接触室; SO3、SO2、O2;吸收塔;98.3%的H2SO4;
(3)因为SO2与O2的反应是放热反应,所以选择的温度为400℃,而1个标准大气压时SO2的转化率已经很大,再增大压强,SO2的转化率提高不大,但会增加生产成本,所以选择1个标准大气压,故答案为:400℃,1个标准大气压;
(4)A、恒温恒容通入与平衡无关的气体,总压增大,分压不变,平衡不动,二氧化硫转化率不变;故A错误;
B、增加氧气的量,反应物浓度增大,反应速率增大,会使平衡正向进行,提高了二氧化硫的转化率;故B正确;
C、催化剂只改变速率不改变平衡,不改变转化率;故C错误;
D、降低温度,及时转移SO3 可以使平衡正向进行,二氧化硫转化率增大,但降温反应速率减小,故D错误;
故选B.
(5)SO2为酸性氧化物,与碱反应生成盐和水,化学方程式为:2NH3•H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O,
故答案为:2NH3•H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O;
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(2)SO2转化为SO3在接触室中进行;SO2与O2的反应为可逆反应,所以C处流出的气体有:SO2、SO3、O2;为了防止酸雾的形成,用98.3%的H2SO4吸收SO3,吸收SO3的设备是吸收塔,故答案为:接触室; SO3、SO2、O2;吸收塔;98.3%的H2SO4;
(3)因为SO2与O2的反应是放热反应,所以选择的温度为400℃,而1个标准大气压时SO2的转化率已经很大,再增大压强,SO2的转化率提高不大,但会增加生产成本,所以选择1个标准大气压,故答案为:400℃,1个标准大气压;
(4)A、恒温恒容通入与平衡无关的气体,总压增大,分压不变,平衡不动,二氧化硫转化率不变;故A错误;
B、增加氧气的量,反应物浓度增大,反应速率增大,会使平衡正向进行,提高了二氧化硫的转化率;故B正确;
C、催化剂只改变速率不改变平衡,不改变转化率;故C错误;
D、降低温度,及时转移SO3 可以使平衡正向进行,二氧化硫转化率增大,但降温反应速率减小,故D错误;
故选B.
(5)SO2为酸性氧化物,与碱反应生成盐和水,化学方程式为:2NH3•H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O,
故答案为:2NH3•H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O;
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