(2011?江山市模拟)以黄铁矿为原料生产硫酸的主要设备是沸腾炉、(炉气精制)、接触室和吸收塔等.
(1)请写出炉气制造即沸腾炉中黄铁矿燃烧的化学方程式
.
(2)炉气精制的作用是将含SO
2进行除法和水洗.而精制炉气即SO
2的催化氧化,在接触室中进行.
A、精制炉气(含SO
2体积分数为7%、O
2为11%、N
2为82%)中SO
2平衡转化率与温度及压强关系如图1所示.在实际生产中,SO
2催化氧化反应的条件选择常压、450℃左右(对应图中A点),而没有选择SO
2转化率更高的B或C点对应的反应条件,其原因分别是
不选B点,因为压强越大对设备的投资大,消耗的动能大;SO2原料的转化率在1个大气压下的转化率已是97%左右,再提高压强,SO2的转化率提高的余地很小,所以采用1个大气压
不选B点,因为压强越大对设备的投资大,消耗的动能大;SO2原料的转化率在1个大气压下的转化率已是97%左右,再提高压强,SO2的转化率提高的余地很小,所以采用1个大气压
、
不选择C点,因为温度越低,SO2转化率虽然更高,但催化剂的催化作用受影响,450℃时,催化剂的催化效率是高.故选择A点,不选C点.
不选择C点,因为温度越低,SO2转化率虽然更高,但催化剂的催化作用受影响,450℃时,催化剂的催化效率是高.故选择A点,不选C点.
.
B、接触室中2SO
2(g)+O
2(g)
2SO
3(g),反应过程的能量变化如图2所示.
已知1mol SO
2(g)氧化为1mol SO
3(g)的△H=-99kJ?mol
-1.请回答下列问题:
①图中C点表示
生成物能量
生成物能量
,E的大小对该反应的反应热
无
无
(填“有”或“无”) 影响.该反应通常用V
2O
5作催化剂,加V
2O
5会使图中B点
降低
降低
(填“升高”或“降低”).
②反应达到平衡时,平衡常数表达式K=
,升高温度,K值
减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”);图中△H=
-198
-198
kJ?mol
-1.
(3)从吸收塔出来的气体用一定量氨水吸收,得到的铵盐产品是(NH
4)
2SO
3和NH
4HSO
3的混合物.取不同质量的铵盐,分别加入x mol/L的50.00mL NaOH溶液中,经沸水浴(此温度下铵盐自身不分解)加热使氨气全部逸出,干燥后用浓硫酸完全吸收.实验数据如下:
实验次数 |
铵盐质量(g) |
浓硫酸增加的质量(g) |
第一次 |
1.570 |
0.340 |
第二次 |
3.140 |
0.680 |
第三次 |
4.710 |
0.510 |
第四次 |
6.280 |
0 |
①该铵盐中(NH
4)
2SO
3和NH
4HSO
3的物质的量之比为
2:1
2:1
.
②x的值为
1.2
1.2
.