题目内容

(8分)工业制硫酸生产流程如下图:

已知:在450℃,常压下,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),ΔH=-196 kJ·mol-1。请回答:

(1)在催化反应室,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有 ;

A.升高温度 B.减少压强 C.不断补充空气 D.及时分离出SO3

(2)在生产中,为提高催化剂效率可采取的措施为 ;

A.净化气体 B.控制温度在400~500℃

C.增大催化剂与反应气体的接触面积 D.不断补充空气

(3)在450℃、常压和钒催化条件下向一密闭容器中充入2molSO2和1molO2,充分反应后,放出的热量______(填“<”、“>”或“=”)196kJ。

(4)经检测生产硫酸的原料气成分(体积分数)为SO27%、O211%、N282%。在500℃,0.1MPa条件下,现有100L原料气参加反应,达到平衡时,气体的总体积变为97.2L,则SO2的转化率为 。

 

(1)CD (2)ABC (3)< (4)80.0%

【解析】

试题分析:(1)A.正反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,二氧化硫的转化率降低,故A错误;B.正反应为体积减小的反应,减少压强,平衡向逆反应方向移动,二氧化硫的转化率降低,故B错误;C.不断补充空气,利用平衡向正反应方向移动,增大空气的用量可以通过二氧化硫转化率,故C正确;D.及时分离出SO3,平衡向正反应方向移动,二氧化硫的转化率增大,故D正确;故答案为:CD;

(2)净化气体防止催化剂中毒,控制温度在400~500℃,增大催化剂与反应气体的接触面积,故答案为:ABC;

(3)在1atm和298K条件下,2mol SO2和1mol O2完全反应生成2mol SO3,放出196kJ热量,该反应为可逆反应,不可能进行完全,又因为反应温度为450℃,所以放出的热量小于196kJ;

(4)令开始总物质的量为100mol,则二氧化硫为7mol,氮气的物质的量为82mol,反应中氮气的物质的量不变,由体积差可知消耗二氧化硫的物质的量是(100mol-97.2mol)×2=5.6mol,故二氧化硫的转化率=×100%=80%。

考点:考查硫酸工业、化学平衡影响因素、反应热计算、化学平衡计算等

 

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网