(2011?江山市模擬)以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的主要設(shè)備是沸騰爐、(爐氣精制)、接觸室和吸收塔等.
(1)請寫出爐氣制造即沸騰爐中黃鐵礦燃燒的化學(xué)方程式
.
(2)爐氣精制的作用是將含SO
2進(jìn)行除法和水洗.而精制爐氣即SO
2的催化氧化,在接觸室中進(jìn)行.
A、精制爐氣(含SO
2體積分?jǐn)?shù)為7%、O
2為11%、N
2為82%)中SO
2平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強關(guān)系如圖1所示.在實際生產(chǎn)中,SO
2催化氧化反應(yīng)的條件選擇常壓、450℃左右(對應(yīng)圖中A點),而沒有選擇SO
2轉(zhuǎn)化率更高的B或C點對應(yīng)的反應(yīng)條件,其原因分別是
不選B點,因為壓強越大對設(shè)備的投資大,消耗的動能大;SO2原料的轉(zhuǎn)化率在1個大氣壓下的轉(zhuǎn)化率已是97%左右,再提高壓強,SO2的轉(zhuǎn)化率提高的余地很小,所以采用1個大氣壓
不選B點,因為壓強越大對設(shè)備的投資大,消耗的動能大;SO2原料的轉(zhuǎn)化率在1個大氣壓下的轉(zhuǎn)化率已是97%左右,再提高壓強,SO2的轉(zhuǎn)化率提高的余地很小,所以采用1個大氣壓
、
不選擇C點,因為溫度越低,SO2轉(zhuǎn)化率雖然更高,但催化劑的催化作用受影響,450℃時,催化劑的催化效率是高.故選擇A點,不選C點.
不選擇C點,因為溫度越低,SO2轉(zhuǎn)化率雖然更高,但催化劑的催化作用受影響,450℃時,催化劑的催化效率是高.故選擇A點,不選C點.
.
B、接觸室中2SO
2(g)+O
2(g)
2SO
3(g),反應(yīng)過程的能量變化如圖2所示.
已知1mol SO
2(g)氧化為1mol SO
3(g)的△H=-99kJ?mol
-1.請回答下列問題:
①圖中C點表示
生成物能量
生成物能量
,E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱
無
無
(填“有”或“無”) 影響.該反應(yīng)通常用V
2O
5作催化劑,加V
2O
5會使圖中B點
降低
降低
(填“升高”或“降低”).
②反應(yīng)達(dá)到平衡時,平衡常數(shù)表達(dá)式K=
,升高溫度,K值
減小
減小
(填“增大”、“減小”或“不變”);圖中△H=
-198
-198
kJ?mol
-1.
(3)從吸收塔出來的氣體用一定量氨水吸收,得到的銨鹽產(chǎn)品是(NH
4)
2SO
3和NH
4HSO
3的混合物.取不同質(zhì)量的銨鹽,分別加入x mol/L的50.00mL NaOH溶液中,經(jīng)沸水。ù藴囟认落@鹽自身不分解)加熱使氨氣全部逸出,干燥后用濃硫酸完全吸收.實驗數(shù)據(jù)如下:
實驗次數(shù) |
銨鹽質(zhì)量(g) |
濃硫酸增加的質(zhì)量(g) |
第一次 |
1.570 |
0.340 |
第二次 |
3.140 |
0.680 |
第三次 |
4.710 |
0.510 |
第四次 |
6.280 |
0 |
①該銨鹽中(NH
4)
2SO
3和NH
4HSO
3的物質(zhì)的量之比為
2:1
2:1
.
②x的值為
1.2
1.2
.