题目内容
2012年硫酸工业污染物排放标准中二氧化硫在尾气中的含量不得超过0.05mg/m3，可见硫酸工业生产既要考虑经济效益，也要考虑社会效益．
（1）在用硫铁矿生产硫酸的过程中，与之无关的设备是
a．吸收塔 b．接触室 c．沸腾炉 d．氧化炉
（2）为了提高SO2转化为SO3的质量分数，工业上常使用适当过量的空气，这样从接触室导出的气体的成分是 ．
（3）在硫酸工业中，常用浓H2SO4而不用水吸收SO3是因为 ； 为了消除硫酸厂尾气排放对环境污染，常用氨水吸收SO2，化学方程式为 ．
（4）催化氧化的原料气成分（体积分数）为：SO2 8%，O2 11%，N2 82%．压强及温度对SO2转化率的影响如下：
工业上，二氧化硫催化氧化过程采用的是常压而不是高压，主要原因是 ．分析上表数据可知，二氧化硫的催化氧化是放热反应，理由是 ．
（5）接触法制硫酸的过程中，已知进入接触室的气体体积组成是：SO2占8%、N2占81%、O2占11%，在一定温度下，反应达到平衡后总体积变为原来的96.5%，则SO2转化为SO3的百分率为 ．该温度条件下的平衡常数是 ．
（1）在用硫铁矿生产硫酸的过程中，与之无关的设备是
a．吸收塔 b．接触室 c．沸腾炉 d．氧化炉
（2）为了提高SO2转化为SO3的质量分数，工业上常使用适当过量的空气，这样从接触室导出的气体的成分是
（3）在硫酸工业中，常用浓H2SO4而不用水吸收SO3是因为
（4）催化氧化的原料气成分（体积分数）为：SO2 8%，O2 11%，N2 82%．压强及温度对SO2转化率的影响如下：
 |
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 |
（5）接触法制硫酸的过程中，已知进入接触室的气体体积组成是：SO2占8%、N2占81%、O2占11%，在一定温度下，反应达到平衡后总体积变为原来的96.5%，则SO2转化为SO3的百分率为
考点：化学平衡的影响因素,化学平衡的调控作用,化学平衡的计算,常见的生活环境的污染及治理
专题：化学平衡专题
分析：（1）工业制硫酸的过程是硫铁矿石在沸腾炉中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫在接触室中氧化为三氧化硫，三氧化硫在吸收塔中被浓硫酸吸收生成硫酸；
（2）二氧化硫被空气氧化为三氧化硫是可逆反应；
（3）在吸收塔中用水吸收三氧化硫，反应放热易形成酸雾阻止对三氧化硫的吸收；
（4）根据数据进行判断，常压时SO2的转化率已经很大；
（5）假定反应前气体的体积为100，则SO2的体积为8、N2的体积为81、O2的体积为11，经过催化氧化反应掉氧气的体积为x，反应平衡后混合气体的体积为8-2x+11-x+2x+81=96.5，解得x=3.5，以此计算SO2转化及K．
（2）二氧化硫被空气氧化为三氧化硫是可逆反应；
（3）在吸收塔中用水吸收三氧化硫，反应放热易形成酸雾阻止对三氧化硫的吸收；
（4）根据数据进行判断，常压时SO2的转化率已经很大；
（5）假定反应前气体的体积为100，则SO2的体积为8、N2的体积为81、O2的体积为11，经过催化氧化反应掉氧气的体积为x，反应平衡后混合气体的体积为8-2x+11-x+2x+81=96.5，解得x=3.5，以此计算SO2转化及K．
解答：
解：（1）工业制硫酸的过程是硫铁矿石在沸腾炉中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫在接触室中氧化为三氧化硫，三氧化硫在吸收塔中被浓硫酸吸收生成硫酸，故与之无关的设备是氧化炉，
故答案为：d；
（2）二氧化硫被空气氧化为三氧化硫是可逆反应，因此从接触室中导出的气体是SO3、O2、SO2、N2，
故答案为：SO3、O2、SO2、N2；
（3）吸收塔中SO3如果用水吸收，发生反应：SO3+H2O═H2SO4，该反应为放热反应，放出的热量易导致酸雾形成，阻隔在三氧化硫和水之间，阻碍水对三氧化硫的吸收；而浓硫酸的沸点高，难以气化，不会形成酸雾，同时三氧化硫易溶于浓硫酸，所以工业上从吸收塔顶部喷洒浓硫酸作吸收液，最终得到“发烟”硫酸．二氧化硫与氨气反应生成亚硫酸铵，方程式为：SO2+2NH3+H2O═（NH4）2SO3，
故答案为：用水吸收易形成酸雾，阻碍SO3再吸收；SO2+2NH3+H2O═（NH4）2SO3；
（4）由表中数据可知：常压时SO2的转化率已经很大，增大压强会增加动力成本和设备成本．由表中数据可知：压强一定时，随着温度的升高，转化率减小，
故答案为：常压时SO2的转化率已经很大，增大压强会增加动力成本和设备成本；压强一定时，温度升高SO2转化率下降；
（2）设总体积为100，则SO2的体积为8、N2的体积为81、O2的体积为11，经过催化氧化反应掉二氧化硫的体积为x，则
2SO2 +O2=2SO3
初始 8 11 0
转化 x 0.5x x
平衡8-x 11-0.5x x
=96.5%，x=7
转化率=
×100%=87.5%．
K=
=6.53，
故答案为：87.5%；6.53．
故答案为：d；
（2）二氧化硫被空气氧化为三氧化硫是可逆反应，因此从接触室中导出的气体是SO3、O2、SO2、N2，
故答案为：SO3、O2、SO2、N2；
（3）吸收塔中SO3如果用水吸收，发生反应：SO3+H2O═H2SO4，该反应为放热反应，放出的热量易导致酸雾形成，阻隔在三氧化硫和水之间，阻碍水对三氧化硫的吸收；而浓硫酸的沸点高，难以气化，不会形成酸雾，同时三氧化硫易溶于浓硫酸，所以工业上从吸收塔顶部喷洒浓硫酸作吸收液，最终得到“发烟”硫酸．二氧化硫与氨气反应生成亚硫酸铵，方程式为：SO2+2NH3+H2O═（NH4）2SO3，
故答案为：用水吸收易形成酸雾，阻碍SO3再吸收；SO2+2NH3+H2O═（NH4）2SO3；
（4）由表中数据可知：常压时SO2的转化率已经很大，增大压强会增加动力成本和设备成本．由表中数据可知：压强一定时，随着温度的升高，转化率减小，
故答案为：常压时SO2的转化率已经很大，增大压强会增加动力成本和设备成本；压强一定时，温度升高SO2转化率下降；
（2）设总体积为100，则SO2的体积为8、N2的体积为81、O2的体积为11，经过催化氧化反应掉二氧化硫的体积为x，则
2SO2 +O2=2SO3
初始 8 11 0
转化 x 0.5x x
平衡8-x 11-0.5x x
| 8-x+11-0.5x+x+81 |
| 100 |
转化率=
| 7 |
| 8 |
K=
| 7×7 |
| 1×1×7.5 |
故答案为：87.5%；6.53．
点评：本题考查工业接触法制硫酸的原理及相关计算，难度中等．
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