精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情
工業(yè)上生產硫酸時,利用催化氧化反應將SO2轉化為SO3是一個關鍵步驟。壓強及溫度對SO2轉化率的影響如下表(原料氣各成分的體積分數為:SO2 7%,O2 11%,N2 82%):
     壓強/MPa
轉化率/%
溫度/℃     
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
 
(1)已知SO2的氧化是放熱反應,如何利用表中數據推斷此結論?________________________________________________________。
(2)在400~500℃時,SO2的催化氧化采用常壓而不是高壓,主要原因是:__________________________________________。
(3)選擇適宜的催化劑,是否可以提高SO2的轉化率?________(填“是”或“否”),是否可以增大該反應放出的熱量?________(填“是”或“否”)。
(4)為提高SO3吸收率,實際生產中用________吸收SO2。
(5)已知:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ΔH=-196.9 kJ·mol-1,計算每生產1萬噸98%的硫酸所需要的SO3質量和由SO2生產這些SO3所放出的熱量。
(1)壓強一定時,溫度升高時,SO2轉化率下降,說明升溫有利逆反應的進行,所以正反應為放熱反應
(2)增大壓強對提高SO2轉化率無顯著影響,反而會增加成本
(3)否     否
(4)濃硫酸
(5)8.0×103 t 9.845×109 kJ
(1)根據表格中的數據可以看出,在相同壓強下(如在0.1 MPa下)升高溫度(如由400℃升高到500℃)時SO2的轉化率降低(由99.2%降低為93.5%),即升高溫度時此化學平衡向逆反應方向移動,而升高溫度化學平衡應該向吸熱反應方向移動,所以此反應的正反應為放熱反應。
(2)根據表格中的數據可以得知:在0.1MPa下SO2的轉化率已經很高,如在400℃時已達99.2%,若增大壓強到10 MPa,壓強增大了100倍但是SO2的轉化率增大為99.9%,只增大了0.7%,變化不大。而壓強增大100倍,需要對設備的材料、動力、能源等都做相應地提高,增大成本投入。
(3)使用催化劑只能改變化學反應的速率,改變反應到達平衡的時間,不能使化學平衡發(fā)生移動,即對SO2的轉化率不產生影響;而在一定條件下,化學反應放出的熱量與參加反應的反應物的量成正比,因SO2的轉化率不變,所以反應放出的熱量也不會增大。
(4)在生產實際中是采用98.3%的濃硫酸作吸收劑來吸收SO3的。因為若用水進行吸收會形成酸霧,將影響SO3的吸收速率和效率。
(5)1萬噸98%的硫酸含H2SO4的質量:9.8×109 g。
設需要SO3的質量為x,該反應產生的熱量為y。
H2SO4~ SO3~ 放出的熱量
98 g       80 g     196.9 kJ×
9.8×109 g  x       y
,
解得x=8.0×103 t,y=9.845×109 kJ。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

生產、生活離不開各種化學物質,下列說法正確的是                                                       
A.納米材料是指一種稱為“納米”的新物質制成的材料
B.光導纖維是由高純度的硅制成的通信材料
C.王水是濃硝酸和濃鹽酸的混合物
D.綠色食品是指不含任何化學物質的食品

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源:不詳 題型:問答題

21世紀的新興領域納米技術正日益受到各國科學家的關注,2000年美國總統宣布了納米倡議,并將2001年財政年度增加科技支出26億美元,其中5億給納米技術.納米是長度單位,1納米等于______米,納米科學與納米技術是研究結構尺寸在l~100nm范同內材料的性質與應用.它與______分散系的粒子大小一樣,檢驗這種分散系常用的方法是______.

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源:不詳 題型:問答題

(12分)【化學——化學與技術】合成氨工業(yè)、硝酸工業(yè)、硫酸工業(yè)是化學工業(yè)的重要組成部分。請回答下列問題:
(1)右圖是工業(yè)制硫酸的流程示意圖:

①設備A的名稱為               
②試劑X為                     。
③B設備中熱交換器的作用是       。
(2)工業(yè)制硝酸時,酸吸收塔中的水吸收NO2是放熱反應,為使NO2更好被吸收,可采取措施是              ;工業(yè)上用Na2 CO3溶液吸收NO2的化學方程式為                  。
(3)工業(yè)合成氨的化學方程式為                ,選擇天然氣做為合成氨原料氣的優(yōu)點是                。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

充分利用能源、提高原子利用率、減少向環(huán)境排放廢棄物等都是綠色化學的基本要求。①在有機實驗中,用溴的四氯化碳溶液代替溴的水溶液;②用稀硝酸代替濃硝酸溶解、回收銀鏡試管中的銀;③用水浴加熱代替直接用酒精燈加熱;④接觸法制硫酸中采用“熱交換器”,利用余熱預熱冷原料氣和燒水;⑤工業(yè)合成氨中分離產物得到氫氣和氮氣再循環(huán)使用;⑥電解法冶煉鈉和鎂,選擇電解氯化鈉和氯化鎂,不電解對應的金屬氧化物。上述主要不是從綠色化學角度考慮的是(  )
A.①③B.②④C.⑤⑥D.③④

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

化學工業(yè)在經濟發(fā)展中的作用舉足輕重。下列有關工業(yè)生產的敘述中,正確的是    (  )
A.硫酸生產中常采用高壓條件來提高SO2的轉化率
B.合成氨中采用及時分離液態(tài)氨來提高反應速率
C.電解精煉銅中,溶液中c(Cu2)基本保持不變
D.氯堿工業(yè)中陽極得到氫氧化鈉和氫氣

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

尿素是第一個人工合成的有機物,下列關于尿素的敘述不正確的是   (  )。
A.尿素是一種氮肥
B.尿素是人體新陳代謝的一種產物
C.尿素能發(fā)生水解反應
D.尿素是一種酸性物質

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

合成氨工業(yè)中,原料氣(N2、H2、混有少量CO、NH3)在進入合成塔之前,常用醋酸二氨合銅(Ⅰ)溶液來吸收CO,其反應為CH3COO[Cu(NH3)2]+CO+NH3
CH3COO[Cu(NH3)3]·CO(正反應為放熱反應)。
(1)必須除去CO的原因是___________________________。
(2)醋酸二氨合銅(Ⅰ)溶液吸收原料氣中CO的適宜條件是______________________。
(3)吸收CO后的醋酸銅(Ⅰ)氨溶液經適當處理又可再生,恢復其吸收CO的能力而循環(huán)使用,其再生的條件是______________________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下圖中能實現人工固氮的是

查看答案和解析>>

同步練習冊答案