题目内容

工业上生产硫酸的流程图如下：

请回答下列问题：
（1）早期生产硫酸以黄铁矿为原料，但现在工厂生产硫酸以硫黄为原料，理由是      。
（2）在气体进入催化反应室前需净化的原因是      。
（3）在催化反应室中通常使用常压，在此条件下SO2的转化率为90%。但是部分发达国家采取高压条件下制取SO3，采取加压措施的目的除了加快反应速率外，还可以     ，从而提高生产效率           。
（4）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：                  。
（5）除硫酸工业外，还有许多工业生产。下列相关的工业生产流程中正确的是       。

（1）以黄铁矿为原料的生产中产生的废弃物太多，处理成本高（2）防止催化剂中毒（3）使平衡向正方向移动；有利于提高SO2的转化率（4）SO2＋NH3＋H2O＝NH4HSO3；NH4HSO3＋H2SO4＝(NH4)2SO4＋2H2O＋2SO2↑或SO2＋2NH3＋H2O＝(NH4)2SO3；(NH4)2SO3＋H2SO4＝(NH4)2SO4＋H2O＋SO2↑（5）A D

解析试题分析：（1）黄铁矿的主要成分为FeS2，以黄铁矿为原料的生产中产生的废弃物太多，处理成本高使得现在工厂生产硫酸以硫黄为原料（2）以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行，即煅烧、催化氧化、吸收；其中二氧化硫的催化氧化在催化剂表面和空气中的氧气接触反应，若气体中含有杂质气体容易使催化剂中毒，所以煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥；故答案为：接触室，防止催化剂中毒（3）由题意知反应方程式2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），在常压下，SO2的转化率约为90%，采用高压条件，可以使化学反应速率加快，并且化学平衡向着生成三氧化硫的方向进行，可以提高生产效率，提高经济效益，故答案为使平衡向正方向移动；有利于提高SO2的转化率（4）工业生产中常用氨-酸法进行尾气脱硫，即先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，先用氨水吸收时，发生反应：SO2+2NH3?H2O═(NH4)2SO3或SO2＋2NH3＋H2O＝(NH4)2SO3，再用浓硫酸处理时，发生反应：(NH4)2SO3+H2SO4═(NH4)2SO4+SO2↑+H2O或(NH4)2SO3＋H2SO4＝(NH4)2SO4＋H2O＋SO2↑，以达到消除污染、废物利用的目的（5）A、海水提溴的方法正确；B、海水提镁主要通过电解氯化镁完成，基本流程如下：海水-(结晶)-母液-(石灰乳)-Mg(OH)2-(加盐酸,浓缩,结晶)-MgCl2晶体-(脱水)-MgCl2-(电解)-Mg，故B错误；C、空气放电生成二氧化氮反应成本太高而且产物不稳定，工业制硝酸主要流程是将氨和空气的混合气（氧：氮≈2：1）通入灼热（760～840℃）的铂铑合金网，在合金网的催化下，氨被氧化成一氧化氮（NO）。生成的一氧化氮利用反应后残余的氧气继续氧化为二氧化氮，随后将二氧化氮通入水中制取硝酸，故C错误；D、工业制备氨气流程正确；故答案为A D。
考点：工业制取硫酸；化学平衡的影响因素；

练习册系列答案
相关题目

化学学科中的化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理。
请回答下列问题：
（1）工业上采取CO和H2为原料合成乙醇，其化学反应方程式为：2CO（g）＋4H2（g）??
CH3CH2OH（g）＋H2O（g）。请写出该反应的化学平衡常数表达式K＝________。
（2）常温下，浓度均为0.1 mol·L－1的六种溶液的pH如下表：

溶质
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
NaCN
Na2SO4
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
11.1
7.0
 
①上述盐溶液中的阴离子，结合质子能力最强的是________。
②根据表中数据，浓度均为0.01 mol·L－1的下列五种物质的溶液中，酸性最强的是________（填字母）；将各溶液分别稀释100倍，pH变化最小的是________（填字母）。
A．HCN      B．HClO      C．H2SO4     D．CH3COOH     E．H2CO3
③把CO2气体通入饱和碳酸钠溶液中，可以观察到的现象为________，原因为________（用离子方程式表示）。
④要增大氯水中HClO的浓度，可向氯水中加入少量的碳酸钠溶液，反应的离子方程式为____________。
（3）某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是_______。

A．加入适量BaCl2（固体）可以使溶液由d点变到c点
B．通过加水稀释可以使溶液由b点变到a点
C．d点无BaSO4沉淀生成
D．a点对应的Ksp等于c点对应的Ksp

一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图所示:

(1)从反应开始到10 s时,用Z表示的反应速率为　　　　　　　　,X的物质的量浓度减少了　　　　,Y的转化率为　　。 
(2)该反应的化学方程式为　                       
(3)10 s后的某一时刻(t1)改变了外界条件,其速率随时间的变化图像如图所示:

则下列说法符合该图像的是　　　　。 

A．t1时刻,增大了X的浓度 B．t1时刻,升高了体系温度
C．t1时刻,缩小了容器体积 D．t1时刻,使用了催化剂

据报道,在300 ℃、70 MPa 条件下,由CO2和H2合成乙醇已成为现实,该合成对解决能源问题具有重大意义。
(1)已知25 ℃、101 kPa条件下,1 g乙醇燃烧生成CO2和液态水时释放出a kJ能量,请写出该条件下乙醇燃烧的热化学反应方程式:　。 
(2)由CO2和H2合成乙醇的化学方程式为2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。实验测得温度对反应的影响如图所示。

①正反应的ΔH　　　0(填“＞”、“<”或“=”); 
②该反应的化学平衡常数表达式为K=　                      。 
(3)对于该化学平衡,为了提高H2的转化率,可采取的措施有　　　。 

A．升温B．加压
C．加催化剂D．增加CO2的浓度
(4)现有甲、乙两装置,甲装置为原电池,乙装置为电解池。

①b电极上发生的电极反应式为　　　　　　　　。 
②若甲中有0.1 mol CH3CH2OH参加反应,则乙装置中生成的气体在标准状况下的体积共为　　　 L。

硫-碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：
Ⅰ.SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI
Ⅱ.2HIH2↑+I2
Ⅲ.2H2SO4=2SO2+O2↑+2H2O
(1)分析上述反应，下列判断正确的是         。
a.反应Ⅲ易在常温下进行
b.反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强
c.循环过程中需补充H2O
d.循环过程中产生1 mol O2的同时产生1 mol H2
(2)一定温度下，向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g)，发生反应Ⅱ，H2的物质的量随时间的变化如图所示。

①0～2 min内的平均反应速率v(HI)=          。
②相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则       是原来的2倍。
a.HI的平衡浓度
b.达到平衡的时间
c.平衡时H2的体积分数
(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2，若加入少量下列固体试剂中的     ，产生H2的速率将增大。
a.NaNO3         b.CuSO4        c.Na2SO4        d.NaHSO3

已知CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g）的平衡常数随温度变化如下表：

t/℃
700
800
850
1 000
1 200
K
2.6
1.7
1.0
0.9
0.6
 
请回答下列问题：
（1）上述正向反应是________反应（选填“放热”或“吸热”）。
（2）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。（填编号）
A．容器中压强不变
B．c（CO2）＝c（CO）
C．生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
D．混合气体的平均相对分子质量不变
E．混合气体的密度不变
（3）在850 ℃发生上述反应，以表中的物质的量投入恒容反应器中，其中向正反应方向进行的有________（选填A、B、C、D、E）。
 
A
B
C
D
E
n（CO2）
3
1
0
1
1
n（H2）
2
1
0
1
2
n（CO）
1
2
3
0.5
3
n（H2O）
5
2
3
2
1
 
（4）在850 ℃时，可逆反应：CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g），在该容器内各物质的浓度变化如下：
时间
/min
CO2
（mol·L－1）
H2
（mol·L－1）
CO
（mol·L－1）
H2O
（mol·L－1）
0
0.200
0.300
0
0
2
0.138
0.238
0.062
0.062
3
c1
c2
c3
c3
4
c1
c2
c3
c3
 
则3 min～4 min平衡后c3＝________mol·L－1，CO2的转化率为________。

向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B，发生反应：xA(g)＋2B(s)yC(g)　ΔH＜0。在一定条件下，容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题：

(1)用A的浓度变化表示该反应0～10 min内的平均反应速率v(A)＝________。
(2)根据图示可确定x∶y＝________。
(3)0～10 min容器内压强________(填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)推测第10 min引起曲线变化的反应条件可能是________；第16 min引起曲线变化的反应条件可能是________。
①减压　②增大A的浓度　③增大C的量　④升温  ⑤降温　⑥加催化剂
(5)若平衡Ⅰ的平衡常数为K1，平衡Ⅱ的平衡常数为K2，则K1________K2(填“＞”、“＝”或“＜”)。

金属镁及其化合物不仅在国防上有重要应用，在化学研究中也有广泛应用。
（1）某同学研究反应速率时用如下方法：取一段镁条，用砂纸擦去表面的氧化膜，使足量镁条与一定量盐酸反应生成H2的量与反应时间的关系曲线如图所示。镁与盐酸反应的离子方程式为                  ；在前4min内，镁条与盐酸的反应速率逐渐加快，在4 min之后，反应速率逐渐减慢，请简述其原因：_____________。

（2）向少量的Mg(OH)2悬浊液中加入适量的饱和氯化铵溶液，固体完全溶解，写出NH4Cl饱和溶液使Mg(OH)2悬浊液溶解的离子方程式                 。
（3）Mg　Al可形成原电池:

编号
电极材料
电解质溶液
电子流动
方向
1
Mg　Al
稀盐酸
Mg流向Al
2
Mg　Al
NaOH溶液
 
 
根据上表中的实验现象完成下列问题:
①实验1中Mg为      极；
②实验2中电子流动方向          ，Al为      极，为什么?　　　　　　　。 

某研究小组对一元有机弱酸HA在溶剂苯和水的混合体系中的溶解程度进行研究。在25℃时，弱酸HA在水中部分电离，当HA浓度为时，其电离度为0.20（电离度＝已电离的HA分子数/起始HA的总分子数）；在苯中部分发生双聚，生成（HA）2。该平衡体系中，一元有机弱酸HA在溶剂苯（B）和水（W）中的分配系数为K，K＝C（HA）B／C（HA）W＝1.0，即达到平衡后，以分子形式存在的HA在苯和水两种溶剂中的比例为1：1；其他信息如下：

25℃平衡体系
平衡常数
焓变
起始总浓度
在水中，HA



在苯中，2HA



 
回答下列问题：
（1）计算25℃时水溶液中HA的电离平衡常数K1＝___________。
（2）25℃，该水溶液的pH为___________，（已知：1g2＝0.3，lg3＝0.5）在苯体系中HA的转化率为___________。
（3）在苯中，HA发生二聚：2HA（HA）2，反应在较低温度下自发进行，则___________0。
（4）25℃混合体系中，HA在苯中发生二聚，若测得某时刻溶液中微粒浓度满足＝130，则反应向___________方向进行。

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