题目内容
(1)火山喷发所产生的硫黄可用于生产重要的化工原料硫酸。某企业用下图所示的工艺流程生产硫酸：
请回答下列问题：
①为充分利用反应放出的热量，接触室中应安装________(填设备名称)。吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是___________________________________。
②为使硫黄充分燃烧，经流量计1通入燃烧室的氧气过量50%，为提高SO2转化率，经流量计2的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的2.5倍，则生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比应为________。假设接触室中SO2的转化率为95%，b管排出的尾气中二氧化硫的体积分数为________(空气中氧气的体积分数按0.2计)，该尾气的处理方法是________。
③与以硫铁矿为原料的生产工艺相比，该工艺的特点是________(可多选)。
A．耗氧量减少 B．二氧化硫的转化率提高
C．产生的废渣减少 D．不需要使用催化剂
(2)硫酸的用途非常广泛，可应用于下列哪些方面________(可多选)。
A．橡胶的硫化
B．表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成
C．铅蓄电池的生产
D．过磷酸钙的制备
(3)矿物燃料的燃烧是产生大气中SO2的主要原因之一。在燃煤中加入适量的石灰石，可有效减少煤燃烧时SO2的排放，请写出此脱硫过程中反应的化学方程式________________________。
(1)①热交换器 增加SO3与浓硫酸的接触面积，有利于SO3的吸收 ②1.2 0.004 用氨水吸收 ③A、C
(2)B、C、D
(3)CaCO3
CaO＋CO2↑；2SO2＋2CaO＋O2
2CaSO4(或2SO2＋2CaCO3＋O22CaSO4＋2CO2)
解析
下列物质不能以食盐为原料而生产的是（ ）
| A．盐酸 | B．硫酸 | C．烧碱 | D．纯碱 |
物质净化对生产生活很重要的意义。
(1)除去水中的 Ca2+，Mg2+等阳离子，完成此目标可使用____(填材料名称)。
(2)催化还原法可以净化硝酸工业尾气，下列物质中不能用于除去尾气中氮氧化物的是________(填字母序号)。
| A．NH3 | B．CH4 | C．CO2 | D．H2 |
(4)煤的气化技术的主要产物是______，将煤加热以得到焦炉气、煤焦油及焦炭等产品的技术称为___________ 。
工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为：SO2 7%，O2 11%，N2 82%)：
| 压强/MPa 转化率/% 温度/℃ | 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的氧化是放热反应，如何利用表中数据推断此结论？________________________________________________________。
(2)在400～500℃时，SO2的催化氧化采用常压而不是高压，主要原因是：__________________________________________。
(3)选择适宜的催化剂，是否可以提高SO2的转化率？________(填“是”或“否”)，是否可以增大该反应放出的热量？________(填“是”或“否”)。
(4)为提高SO3吸收率，实际生产中用________吸收SO2。
(5)已知：2SO2(g)＋O2(g)=2SO3(g) ΔH＝－196.9 kJ·mol－1，计算每生产1万吨98%的硫酸所需要的SO3质量和由SO2生产这些SO3所放出的热量。
下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。
| 方法Ⅰ | 用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再氧化成(NH4)2SO4 |
| 方法Ⅱ | 用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫 |
| 方法Ⅲ | 用Na2SO3溶液吸收SO2，再经电解转化为H2SO4 |
(1)方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中SO2的化学反应为：
2NH3＋SO2＋H2O=(NH4)2SO3
(NH4)2SO3＋SO2＋H2O=2NH4HSO3
能提高燃煤烟气中SO2去除率的措施有________(填字母)。
A．增大氨水浓度
B．升高反应温度
C．使燃煤烟气与氨水充分接触
D．通入空气使HSO3-转化为SO42-
采用方法Ⅰ脱硫，并不需要预先除去燃煤烟气中大量的CO2，原因是____________(用离子方程式表示)。
(2)方法Ⅱ中主要发生了下列反应：
2CO(g)＋SO2(g)=S(g)＋2CO2(g) ΔH＝8.0 kJ·mol－1
2H2(g)＋SO2(g)=S(g)＋2H2O(g) ΔH＝90.4 kJ·mol－1
2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH＝－566.0 kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1
S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式可表示为________。
(3)方法Ⅲ中用惰性电极电解NaHSO3溶液的装置如下图所示。阳极区放出气体的成分为________(填化学式)。
对于可逆反应N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0，下列说法正确的是( )。
| A．达到平衡时反应物和生成物浓度一定相等 |
| B．达到平衡后加入氨气，重新达到平衡时，氨气的浓度比原平衡时大 |
| C．达到平衡时，升高温度加快了吸热反应的速率，降低了放热反应的速率，所以平衡向逆反应的方向移动 |
| D．加入催化剂可以缩短到达平衡的时间，这是因为加快了正反应的速率，而减慢了逆反应的速率 |