题目
硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。 (1)硫酸的最大消费渠道是化肥工业,用硫酸制造的常见化肥有________(任写 一种)。 (2)硫酸生产中,根据化学平衡原理来确定的条件或措施有________(填写序 号)。 A.矿石加入沸腾炉之前先粉碎 B.使用V2O5作催化剂 C.转化器中使用适宜的温度 D.净化后的炉气中要有过量的空气 E.催化氧化在常压下进行 F.吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3 (3)在硫酸工业中,通过下列反应使二氧化硫转化为三氧化硫:2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1。在实际工业生产中,常采用“二 转二吸法”,即将第一次转化生成的SO2分离后,将未转化的SO2进行二次 转化,假若两次SO2的转化率均为95%,则最终SO2的转化率为________。 (4)硫酸的工业制法过程涉及三个主要的化学反应及相应的设备(沸腾炉、转化 器、吸收塔)。 ①三个设备分别使反应物之间或冷热气体之间进行“对流”。请简单描述吸 收塔中反应物之间是怎样对流的。______________________________。 ②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。(只写出2个方程式即可)_____________ __________________________________________________________________
答案:解析 (2)根据化学平衡原理来确定的条件有D项(增大反应物浓度,使平衡 正向移动)。 根据化学平衡原理,降温有利于平衡正向移动,保持适宜温度是为了使催化 剂效率最高。 (3)转化率为95%+(1-95%)×95%=99.75%。 (4)注意SO2用NH3吸收后再用H2SO4处理,可得相应化肥。SO2可以再次循 环利用。 答案 (1)硫酸铵(或硫酸钾) (2)D (3)99.75% (4)①SO3从吸收塔底部进入,吸收剂(浓硫酸)从顶部下淋,形成对流 ②SO2+NH3+H2O===NH4HSO3;2NH4HSO3+H2SO4===(NH4)2SO4+2H2O+ 2SO2↑ [或SO2+2NH3+H2O===(NH4)2SO3;(NH4)2SO3+H2SO4===(NH4)2SO4+H2O +SO2↑]