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（9分）工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時，利用催化氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是一個關(guān)鍵步驟。壓強(qiáng)及溫度對SO2轉(zhuǎn)化率的影響如下表（原料氣各成分的體積分?jǐn)?shù)為：SO27%，O211%，N282%）；

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）利用表中數(shù)據(jù)推斷SO2的氧化是        （填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)；

（2）在400~500℃時，SO2的催化氧化采用         （填“常壓”或“高壓”）；

（3）選擇適宜的催化劑，是否可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率？     （填“是”或“否”），是否可以增大該反應(yīng)所放出的熱量？     （填“是”或“否”）；

（4）為提高SO3吸收率，實際生產(chǎn)中用           吸收SO3；

（5）已知：2SO2（g）＋O2（g）＝2SO3（g）；△H＝－196.6kJ·mol－1，計算每生產(chǎn)1萬噸98%硫酸所需要的SO3質(zhì)量和由SO2生產(chǎn)這些SO3所放出的熱量。

 

（1）放熱 （1分）（2）常壓 （1分）（3）否（1分），否 （1分）

（4）98.3%的濃H2SO4 （1分）

（5）8×103t 9.83×109kJ （各2分）

解析:

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2009?撫順模擬）工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時，利用催化氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是一個關(guān)鍵步驟．壓強(qiáng)及溫度對SO2轉(zhuǎn)化率的影響如下表（原料氣各成分的體積分?jǐn)?shù)為：SO2：7%   O2：11%   N2：82%）；
壓強(qiáng)/MPa
轉(zhuǎn)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(yīng)，如何利用表中數(shù)據(jù)推斷此結(jié)論？
壓強(qiáng)一定時，溫度升高時，SO2的轉(zhuǎn)化率降低，說明升高溫度有利于平衡向逆反應(yīng)移動，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
壓強(qiáng)一定時，溫度升高時，SO2的轉(zhuǎn)化率降低，說明升高溫度有利于平衡向逆反應(yīng)移動，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
；
（2）在大400～500℃時，SO2的催化氧化采用常壓而不是高壓，主要原因是：
增大壓強(qiáng)對SO2的轉(zhuǎn)化率影響不大，同時增大成本
增大壓強(qiáng)對SO2的轉(zhuǎn)化率影響不大，同時增大成本
；
（3）選擇適宜的催化劑，是否可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率？
否
否
（填“是”或“否”），是否可以增大該反應(yīng)所放出的熱量？
否
否
（填“是”或“否”）；
（4）工業(yè)生產(chǎn)硫酸產(chǎn)生的尾氣主要含SO2和SO3，會造成
酸雨
酸雨
（填環(huán)境問題），工業(yè)上常用足量的濃氨水來吸收，寫出相關(guān)的離子方程式
2NH3?H2O+SO2=2NH4++SO32-+H2O
2NH3?H2O+SO2=2NH4++SO32-+H2O

2NH3?H2O+SO3=2NH4++SO42-+H2O
2NH3?H2O+SO3=2NH4++SO42-+H2O

（5）已知：2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）；△H=-196.9kJ?mol-1，計算每生產(chǎn)1萬噸98%硫酸所需要的SO3質(zhì)量和由SO2生產(chǎn)這些SO3所放出的熱量．（寫出解題過程）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2011?寶雞三模）[化學(xué)一選修2化學(xué)與技術(shù)]分析下面兩個案例并回答有關(guān)問題．
（1）工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時，利用催化氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是一個關(guān)鍵步驟．壓強(qiáng)及溫度對SO2轉(zhuǎn)化率的影響如下表（原料氣各成分的體積分?jǐn)?shù)為：SO2 7%，O2 11%，N282%）：
壓強(qiáng)/MPa
SO2轉(zhuǎn)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利用表中數(shù)據(jù)，如何推斷出SO2的催化氧化反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)？
壓強(qiáng)一定時，溫度升高時，SO2的轉(zhuǎn)化率降低，說明升高溫度有利于平衡向逆反應(yīng)移動，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
壓強(qiáng)一定時，溫度升高時，SO2的轉(zhuǎn)化率降低，說明升高溫度有利于平衡向逆反應(yīng)移動，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)

②選擇適應(yīng)的催化劑，是否可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率？
否
否
（填“是”或“否”）是否可以增大該反應(yīng)所放出的熱量？
否
否
（填“是”或“否”）．
③已知：2SO2（g）+O2（g）
催化劑
.
△
2SO3（g），△H=-196.6k J/mol，計算每生產(chǎn)1萬噸98%硫酸所需要SO3質(zhì)量為
8×103
8×103
t，由SO2生產(chǎn)這些SO3時放出的熱量為
9.85×109
9.85×109
kJ．
（2）某地區(qū)已探明蘊(yùn)藏有豐富的赤鐵礦（主要成分為Fe2O3，還含有SiO2等雜質(zhì)）、煤礦、石灰石和黏土，擬在該地區(qū)建設(shè)大型煉鐵廠．

①隨著鐵礦的開發(fā)和煉鐵廠的建立，需要在該地區(qū)相應(yīng)建立焦化廠、發(fā)電廠、水泥廠等，形成規(guī)模的工業(yè)體系．據(jù)此確定上圖中相應(yīng)工廠的名稱B
焦化廠
焦化廠
、D
水泥廠
水泥廠
．
②以赤鐵礦為原料，寫出高爐煉鐵中得到生鐵以及產(chǎn)生爐渣的化學(xué)方程式
Fe2O3+3CO
 高溫 
.
 
2Fe+3CO2 、CaCO3+SiO2
 高溫 
.
 
CaSiO3+CO2
Fe2O3+3CO
 高溫 
.
 
2Fe+3CO2 、CaCO3+SiO2
 高溫 
.
 
CaSiO3+CO2
．
③從“三廢”利用、環(huán)境保護(hù)等角度考慮，該地區(qū)和企業(yè)在生產(chǎn)中應(yīng)采取的一些措施有（舉出1種措施即可）
用煉鐵廠的爐渣（或CaSiO3）作為水泥廠的原料；或用發(fā)電廠的煤矸石和粉煤灰作為水泥廠的原料；或?qū)⑹沂褵缮遥糜谖瞻l(fā)電廠和焦化廠燃煤時產(chǎn)生的SO2，減少對空氣的污染；或建立污水處理系統(tǒng)
用煉鐵廠的爐渣（或CaSiO3）作為水泥廠的原料；或用發(fā)電廠的煤矸石和粉煤灰作為水泥廠的原料；或?qū)⑹沂褵缮�，用于吸收發(fā)電廠和焦化廠燃煤時產(chǎn)生的SO2，減少對空氣的污染；或建立污水處理系統(tǒng)
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2009?江門一模）（1）下表為某溫度和壓強(qiáng)下，密閉容器中SO2氧化為SO3反應(yīng)在不同時間各物質(zhì)的濃度（mol/L）
時間（min） 0 10 20 30 40 50 60 70
SO2 10 7 5 3.5 2 1 1 1
O2 5 3.5 2.5 1.75 1 0.5 0.5 0.5
SO3 0 3 5 6.5 8 9 9 9
試畫出V（SO3）-t圖．

（2）工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時，利用催化氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是一個關(guān)鍵步驟．壓強(qiáng)及溫度對SO2轉(zhuǎn)化率的影響如下表（原料氣各成分的體積分?jǐn)?shù)為：SO2：7%，O2：11%，N2：82%）：
壓強(qiáng)/MPa
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如何利用表中數(shù)據(jù)推斷SO2的氧化反應(yīng)的熱效應(yīng)？
壓強(qiáng)一定時，溫度升高，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率減小，說明升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以二氧化硫的氧化反應(yīng)為放熱反應(yīng)
壓強(qiáng)一定時，溫度升高，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率減小，說明升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以二氧化硫的氧化反應(yīng)為放熱反應(yīng)
．
②在400一500℃時，SO2的催化氧化采用常壓而不是高壓，主要原因是：
從化學(xué)平衡移動條件分析應(yīng)該采用低溫高壓．而根據(jù)表格中提供的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，壓強(qiáng)的增加引起SO2轉(zhuǎn)化率的變化并不明顯，反而增加成本，所以工業(yè)上直接采用常壓
從化學(xué)平衡移動條件分析應(yīng)該采用低溫高壓．而根據(jù)表格中提供的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，壓強(qiáng)的增加引起SO2轉(zhuǎn)化率的變化并不明顯，反而增加成本，所以工業(yè)上直接采用常壓
．
③工業(yè)制硫酸所產(chǎn)生的尾氣含有SO2、微量的SO3和酸霧．為了保護(hù)環(huán)境將尾氣通入氨水中，能發(fā)生多個反應(yīng)，寫出其中可能發(fā)生的兩個氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式：
2H2SO3+O2=2H2SO4 ；2NH4HSO3+O2=2NH4HSO4
2H2SO3+O2=2H2SO4 ；2NH4HSO3+O2=2NH4HSO4
．
④能用于測定硫酸尾氣中SO2含量的是
BC
BC
．（填字母）
A．NaOH溶液、酚酞試液　  
B．KMnO4溶液、稀H2SO4
C．碘水、淀粉溶液　　　　
D．氨水、酚酞試液
⑤某溫度下，SO2氧化為SO3在10L的密閉容器中進(jìn)行，開始向容器加入4.0mol SO2和10.0molO2，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，混合氣體為13.0mol，則SO2的轉(zhuǎn)化率為
50%
50%
，該溫度反應(yīng)的平衡常數(shù)
1.1L?mol-1
1.1L?mol-1
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時，利用催化氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是一個關(guān)鍵步驟．
（1）某溫度下，SO2（g）+
1
2
O2（g）?SO3（g）△H=-98kJ/mol．開始時向100L的密閉容器中加入4.0molSO2（g）和10.0molO2（g），當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時共放出熱量196kJ，則該溫度下的平衡常數(shù)K=
10
3
10
3
．若反應(yīng)溫度保持不變時，選擇合適的催化劑，是否可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率？
否
否
（填“是”或“否”，下同）；是否可以增大該反應(yīng)所放出的熱量？
否
否
．
（2）在一定條件下，向一帶有活塞的密閉容器中充入2molSO2（g）和1molO2（g），發(fā)生反應(yīng)：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），達(dá)到平衡后改變下列條件，SO2、O2、SO3的平衡濃度都增大的是
A
A
（填序號）．
A．保持溫度和容器體積不變，充入2molSO3
B．保持溫度和容器體積不變，充入2molN2
C．保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入0.5molSO2和0.25molO2
D．保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入1molSO3
E．保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入2molN2
F．升高溫度
（3）壓強(qiáng)、溫度對SO2轉(zhuǎn)化率的影響如表中所示：
0.1 0.5 1.0 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%
已知400℃、0.1MPa條件下達(dá)到平衡時的平衡常數(shù)為K1，400℃、10MPa條件下達(dá)到平衡時的平衡常數(shù)為K2，500℃、1.0MPa條件下達(dá)到平衡時的平衡常數(shù)為K3，600℃、0.5MPa條件下達(dá)到平衡時的平衡常數(shù)為K4，則K1、K2、K3、K4的大小順序為
K1=K2＞K3＞K4
K1=K2＞K3＞K4
．
由上表數(shù)據(jù)可知，硫酸工業(yè)中SO2催化氧化反應(yīng)的合適溫度和壓強(qiáng)是
1.0MPa，400℃～500℃
1.0MPa，400℃～500℃
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2011?丹東模擬）[化學(xué)-選修2化學(xué)與技術(shù)]硫酸工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位．請回答硫酸工業(yè)中的如下問題：
（1）早期生產(chǎn)硫酸以黃鐵礦為原料，目前很多國家都已經(jīng)限制以黃鐵礦為原料而以硫磺為原料，以硫磺為原料的優(yōu)點是
生產(chǎn)流程短，設(shè)備簡單，三廢治理量小，勞動生產(chǎn)率高，易于設(shè)備大型化等
生產(chǎn)流程短，設(shè)備簡單，三廢治理量小，勞動生產(chǎn)率高，易于設(shè)備大型化等
．
（2）工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時，利用催化氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3由一個關(guān)鍵步驟．壓強(qiáng)及溫度對SO2轉(zhuǎn)化率的影響如下表（原料氣各成分的體積分?jǐn)?shù)為：SO27%；O211%；N282）利用表中數(shù)據(jù)分析，在實際生產(chǎn)中選擇的適宜生產(chǎn)條件是：
溫度
400℃～500℃
400℃～500℃
℃，壓強(qiáng)
0.1
0.1
MPa．
壓強(qiáng)/Mpa
轉(zhuǎn)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
（3）選擇適宜的催化劑，是否可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率？
否
否
（填“是”或“否”），是否可以增大該反應(yīng)所放出的熱量？
否
否
（填“是”或“否”）．
（4）為提高SO3吸收率，實際生產(chǎn)中通常用
98%的濃硫酸
98%的濃硫酸
吸收SO3．
（5）在催化反應(yīng)室中設(shè)有熱交換裝置，以下敘述與熱交換裝置的作用有關(guān)的是
B
B
（填寫序號）
A．保護(hù)環(huán)境，防止空氣污染    
B．充分利用熱量，降低生產(chǎn)成本
C．升高溫度，提高SO2的轉(zhuǎn)化率  
D．防止催化劑中毒
（6）在硫酸工業(yè)尾氣中，SO2是主要大氣污染物，必須進(jìn)行凈化處理，處理方法可用
石灰水
石灰水
（填名稱）吸收，然后再用硫酸處理，重新生成SO2和一種生產(chǎn)水泥的輔料，寫出這兩步反應(yīng)的化學(xué)方程式
SO2+Ca（OH）2═CaSO3↓+H2O、CaSO3+H2SO4═CaSO4+SO2↑+H2O
SO2+Ca（OH）2═CaSO3↓+H2O、CaSO3+H2SO4═CaSO4+SO2↑+H2O
．

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