(2012?许昌三模)[化学--选修2:化学与技术]硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题.
(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂,你认为厂址宜选在
C
C
的郊区.
A.风光秀丽的旅游城市             
B.消耗硫酸甚多的工业城市
C.人口稠密的文化、商业中心城市
(2)写出沸腾炉内煅烧黄铁矿的化学方程式:
4FeS2+11O2
 高温 
.
 
2Fe2O3+8SO2
4FeS2+11O2
 高温 
.
 
2Fe2O3+8SO2

写出接触室中的化学方程式:
2SO2+O2
催化剂
.
2SO3
2SO2+O2
催化剂
.
2SO3

(3)CuFeS2是黄铜矿的主要成分,煅烧时CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2,该反应的化学方程式为
4CuFeS2+13O2
 高温 
.
 
4CuO+2Fe2O3+8SO2
4CuFeS2+13O2
 高温 
.
 
4CuO+2Fe2O3+8SO2

(4)在硫酸工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都是正确的是
D
D

A.黄铁矿煅烧前需要粉碎,因为大块的黄铁矿不能在空气中反应
B.从沸腾炉出来的炉气需净化,因为炉气中二氧化硫会与杂质反应
C.二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂,这样可以提高二氧化硫的转化率
D.三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收,目的是防止形成酸雾,以提高三氧化硫的吸收效率
(5)下表是压强对SO2平衡转化率的影响:
压强Mpa
转化率%
温度/℃
0.1 0.5 1 10
400 99.2 99.6 99.7 99.9
对于SO2转化为SO3的反应,增大压强可使转化率
增大
增大
,但在实际工业生产中常采用常压条件,理由是
常压下SO2的转化率已很大
常压下SO2的转化率已很大

(6)由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成),其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化见下表:
沸腾炉温度 600 620 640 660
炉渣中CuSO4质量分数/% 9.3 9.2 9.0 8.4
已知CuSO4在低于660℃时不会分解,请简要分析上表中CuSO4的质量分数随温度升高而降低的原因:
SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应随温度升高,平衡左移,SO3物质的量减少,所以CuSO4的量减少(或温度升高,SO3物质的量减少,故CuSO4的量减少)
SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应随温度升高,平衡左移,SO3物质的量减少,所以CuSO4的量减少(或温度升高,SO3物质的量减少,故CuSO4的量减少)
(2012?许昌三模)碳及其化合物的研究具有重要的现实意义.
(1)近年来,我国储氢纳米碳管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应的化学方程式为:
3
3
C+
2
2
K2Cr2O7+
8
8
H2SO4
H2SO4
3
3
CO2↑+
2
2
K2SO4+
2
2
Cr2(SO43+
8
8
H2O
请完成并配平上述化学方程式.
(2)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
下表所列数据是在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.0 0.27 0.012
①在一定条件下将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中发生反应,5分钟后测得c(CO)=0.4mol/L,算此段时间的反应速率(用H2表示)
0.24
0.24
mol/(L?min);
②由表中数据判断上述合成甲醇反应的△H
0(填“>”、“<”或“=”)
③在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律.如图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系请回答:
(Ⅰ)在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是
270℃
270℃

(Ⅱ)利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的平衡常数K=
4L2?mol-2
4L2?mol-2

④一种燃料电池中发生的化学反应为:在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳.写出该电池负极发生反应的电极方程式
CH3OH+H2O═CO2+6H++6e-
CH3OH+H2O═CO2+6H++6e-

(3)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10-9.CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为7×10-4 mol/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为
1.6×10-5mol/L
1.6×10-5mol/L
 0  18056  18064  18070  18074  18080  18082  18086  18092  18094  18100  18106  18110  18112  18116  18122  18124  18130  18134  18136  18140  18142  18146  18148  18150  18151  18152  18154  18155  18156  18158  18160  18164  18166  18170  18172  18176  18182  18184  18190  18194  18196  18200  18206  18212  18214  18220  18224  18226  18232  18236  18242  18250  203614 

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