(10分)利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤。已知: §SO2(g)+1/2O2(g)
SO3(g)△H=-98 kJ·mol-1。![]()
(1)某温度下该反应的平衡常数K=10/3,若在此温度下,向100 L的恒容密闭容器中,充入3.0 mol SO2(g)、16.0 mol O2(g)和3.0 mol SO3(g),则反应开始时
v(正) v(逆)(填“<”、“>”或“=”)。
(2)一定温度下,向一带活塞的体积为2 L的密闭容器中充入2.0 mol SO2和1.0 mol O2,达到平衡后体积变为1.6 L,则SO2的平衡转化率为 。
(3)在(2)中的反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的是 (填字母)。
| A.保持温度和容器体积不变,充入1.0 mol O2 |
| B.保持温度和容器内压强不变,充入1.0 mol SO3 |
| C.降低温度 |
| D.移动活塞压缩气体 |
(5)为稳定持续生产,硫酸溶液的浓度应维持不变,则通入SO2和水的质量比为
_______ _____。
(16分)工业上需要利用一批回收的含铜废料制造胆矾(CuSO4·5H2O)。该废料中各种成份含量如下:Cu和CuO约占87%,其它为Mg、Al、Fe、Si及其氧化物,还有少量的难溶物质。工艺流程为:![]()
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部分金属阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如下表:
| 沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | Mg(OH)2 | Fe(OH)2 |
| pH | 5.2 | 3.1 | 6.7 | 9.4 | 9.7 |
(1)步骤①中为什么要将含铜废料研磨成粉状?
。
(2)步骤②中的离子方程式(写出2个即可):
、 。
步骤⑤中H2O2参加反应的离子方程式: 。
(3)步骤⑥中调节溶液pH时适宜的物质是 (填序号);
A.NaOH B.氨水 C.Cu2(OH)2CO3 D.Cu(OH)2 E.MgCO3
步骤⑥中滤渣成份的化学式 。
(4)步骤⑦中用硫酸调节pH=2~3的原因是 。
步骤⑧的分离方法是 。
)【化学—选修化学与技术】
工业上以磷肥生产形成的副产物石膏(CaSO4·2H2O)与焦炭为原料可生产硫酸,同时
可以得到硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料。以下是有关的工艺流程示意图。
试回答:
(1)写出方程式:反应Ⅰ___________________________________,
(2)写出方程式:反应Ⅱ______________________________________。
(3)请根据下表和化学平衡知识,分析工业上制硫酸中SO2的催化氧化的适宜条件是
____________________________________。
表Ⅰ:
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 |
(5)氯化钙结晶水合物(
a.熔点较低(29℃熔化) b.能导电 c.易溶于水 d.无毒