题目内容
以黄铁矿为原料,采用接触法生产硫酸的流程可简示如下:
请回答下列问题:
(1)在炉气制造中,生成SO2的化学方程式为_________________________________________;
(2)炉气精制的作用是将含SO2的炉气________、________及干燥,如果炉气不经过精制,对SO2催化氧化的影响是___________________________________________;
(3)精制炉气(含SO2体积分数为7%、O2为11%、N2为82%)中SO2平衡转化率与温度及压强关系如下图所示。在实际生产中,SO2催化氧化反应的条件选择常压、450 ℃左右(对应图中A点),而没有选择SO2转化率更高的B或C点对应的反应条件,其原因分别是____________、____________;
(4)在SO2催化氧化设备中设置热交换器的目的是________、________,从而充分利用能源。
(1)4FeS2+11 O22Fe2O3+8SO2
(2)除尘 洗涤 使催化剂中毒
(3)见解析
(4)能量循环利用 提高SO2转化率
【解析】(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
(2)SO2气体中含有矿尘、水汽等,会对催化剂的活性和设备产生不良影响,所以进入接触室之前,需对气体进行除尘、洗涤及干燥。
(3)由题图可知,在450 ℃、0.1 MPa时,转化率已达95%以上,采用更高的压强,对设备要求更高,转化率影响较小;在0.1 MPa,温度较低时,反应速率较慢、效率低。
(4)将反应产物的热量及时交换给SO2和O2,使平衡2SO2+O2??2SO3向右移动,提高SO2的转化率,使能量循环利用节约能源。
下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。
(1)下列________(填写编号)组元素的单质可能都是电的良导体。
①a、c、h ②b、g、k ③c、h、l ④d、e、f
(2)如果给核外电子足够的能量,这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。
核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响:
A.原子核对核外电子的吸引力
B.形成稳定结构的倾向
下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kJ·mol-1):
| 锂 | X | Y |
失去第一个电子 | 519 | 502 | 580 |
失去第二个电子 | 7 296 | 4 570 | 1 820 |
失去第三个电子 | 11 799 | 6 920 | 2 750 |
失去第四个电子 | —— | 9 550 | 11 600 |
①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量__________________________________。
②表中X可能为以上13种元素中的(填写字母)____________元素。用元素符号表示X和j形成化合物的化学式________________。
③Y是元素周期表中第________族元素。
④以上13种元素中,________(填写字母)元素原子失去核外第一个电子需
要的能量最多。