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硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。
(1)硫酸的最大消费渠道是化肥工业,用硫酸制造的常见化肥有________(任写一种)。
(2)硫酸生产中,根据化学平衡原理来确定的条件或措施有________(填写序号)。
A.矿石加入沸腾炉之前先粉碎
B.使用V2O5作催化剂
C.转化器中使用适宜的温度
D.净化后的炉气中要有过量的空气
E.催化氧化在常压下进行
F.吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3
(3)在硫酸工业中,通过下列反应使二氧化硫转化为三氧化硫:2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol1。在实际工业生产中,常采用“二转二吸法”,即将第一次转化生成的SO2分离后,将未转化的SO2进行二次转化,假若两次SO2的转化率均为95%,则最终SO2的转化率为________。
(4)硫酸的工业制法过程涉及三个主要的化学反应及相应的设备(沸腾炉、转化器、吸收塔)。
①三个设备分别使反应物之间或冷热气体之间进行“对流”。请简单描述吸收塔中反应物之间是怎样对流的。______________________________。
②工业生产中常用氨-酸法进行尾气脱硫,以达到消除污染、废物利用的目的。用化学方程式表示其反应原理。(只写出2个方程式即可)
________________________________________________________________________
(1)硫酸铵(或硫酸钾) (2)D (3)99.75%
(4)①SO3从吸收塔底部进入,吸收剂(浓硫酸)从顶部下淋,形成对流
②SO2+NH3+H2O=NH4HSO3;2NH4HSO3+H2SO4=(NH4)2SO4+2H2O+2SO2
[或SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3;(NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+H2O+SO2↑]
(2)根据化学平衡原理来确定的条件有D项(增大反应物浓度,使平衡正向移动)。
根据化学平衡原理,降温有利于平衡正向移动,保持适宜温度是为了使催化剂效率最高。
(3)转化率为95%+(1-95%)×95%=99.75%。
(4)注意SO2用NH3吸收后再用H2SO4处理,可得相应化肥。SO2可以再次循环利用。
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