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    接触法制硫酸的流程可表示如下：

    】

    问：(1)热交换器在制硫酸的过程中有何重要作用？

    (2)若以T1、T2、T3、T4分别表示进出热交换器的气体温度，且T1＝80℃，T3＝600℃、T4＝250℃，求进入接触室后的SO2、O2混合气体的温度T2（设进、出热交换器的气体的平均比热均为0.8kJ/(kg??℃)）。

    (3)假定每天进入接触室的混合气体为20t，问与不用热交换器相比较每年至少可节省多少吨含碳80%的优质煤？（已知煤的供热效率为20%，C(s)+O2(g)=CO2(g)；ΔH=-393kJ/mol）

    （1）增效节能    （2）T2＝430℃    （3）389.3t


    解析:

    （1）由沸腾炉导出的SO2、O2等气体的温度经除尘、去杂、洗涤等工艺处理后已大幅度下降，通过热交换器后气体的温度又得以提高，这有利于后续反应（即由SO2合成SO3）的进行。SO2的氧化反应是放热反应，从接触室导出的SO3等气体的温度已高达600℃以上，难以被浓硫酸吸收。通过热交换器后SO3的温度下降了，这有利于提高浓硫酸对它的吸收效率。总而言之，热交换器在制H2SO4的过程中具有增效节能的作用。

    （2）经过热交换器后，SO2、O2吸收的热量＝cm1(T2-80℃)，SO3放出的热量＝cm2(600℃-250℃)。根据物理学原理及质量守恒定律可知，Q(吸)＝Q(放)，m1＝m2，故cm1(T2-80℃)＝cm2(600℃-250℃)，即T2＝430℃。

    （3）若不使用热交换器，欲使80℃的SO2、O2预热到430℃，每年需提供的热量为20×103kg×365×0.8kJ/(kg??℃)×(430℃-80℃)=2.04×109kJ，每千克优质煤供给的有效热量为5240kJ/kg，使用热交换器后每年可节约优质煤的质量为：2.04×109kJ/(5240kJ/kg)=389.3t。

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    科目：高中化学 来源：2006年五月理科综合模拟化学部分、(第一套) 题型：022

    天然气通常含H2S，脱硫后得到的副产品S可用于硫酸工业．天然气脱硫的工艺流程示意如下∶

    (1)

    天然气脱硫时发生反应的化学方程式为∶________．

    (2)

    a molCH4经一次转化后，产生CO0.9a mol，产生H2________mol(用含a的代数式表示)．上述流程中循环使用的物质是________．

    (3)

    接触法制硫酸的生产过程中，SO2接触氧化选择的最为有利的条件是：________，________，________．

    (4)

    制造硫酸的过程中，进入接触室气体的体积组成是∶SO2　7％，O2　11％，

    N2　82％，现有100体积的这种混合气体在接触室反应，一段时间后，气体总体积变为96.7体积，反应后，混合气体中N2和O2的体积比为________．

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    请回答下列问题：

    (1)写出FeS2与氧气反应的化学方程式：_______________。

    (2)从乙装置中出来的气体有_______________。

    (3)写出上图丙装置的作用______________________________。

    (4)在装置乙的反应器内要求氧气的量要比二氧化硫的量多一倍左右，实验时你是如何控制与估计的？_______________。

    (5)接触法制硫酸过程中，若反应热都未被利用，则每生产1 000 g 98%硫酸需要吸收3.6×102 kJ能量。若反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)；ΔH=-98.3 kJ·mol-1的热量能在生产过程中得到充分利用(其他反应热不计)，则每生产1 000 g 98%硫酸只需外界提供(或可向外界输出)_______________kJ能量。

    (6)本实验增加丁装置的目的是为了探究______________________________。

    (7)本实验设计还存在的较明显缺陷是______________________________。

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    接触法制硫酸的流程可表示如下：zxxk.com

    问：(1)热交换器在制硫酸的过程中有何重要作用？

    (2)若以T1、T2、T3、T4分别表示进出热交换器的气体温度，且T1＝80℃，T3＝600℃、T4＝250℃，求进入接触室后的SO2、O2混合气体的温度T2（设进、出热交换器的气体的平均比热均为0.8kJ/(kg??℃)）。

    (3)假定每天进入接触室的混合气体为20t，问与不用热交换器相比较每年至少可节省多少吨含碳80%的优质煤？（已知煤的供热效率为20%，C(s)+O2(g)=CO2(g)；ΔH=-393kJ/mol）

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    科目：高中化学 来源：2015届重庆市高二上学期期中考试化学试卷（解析版） 题型：填空题

    由于催化剂可以为化学工业生产带来巨大的经济效益，催化剂研究和寻找一直是受到重视的高科技领域。

    （1）V2O5是接触法制硫酸的催化剂。下图为硫酸生产过程中2SO2 (g) + O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1反应过程的能量变化示意图。

    ①V2O5的使用会使图中B点          （填“升高”、“降低”）。

    ②一定条件下，SO2与空气反应tmin后，SO2和SO3物质的量浓度分别为a mol/L和b mol/L，则SO2起始物质的量浓度为      mol/L；生成SO3的化学反应速率为         mol/(L·min)。

    （2）下图是一种以铜、稀硫酸为原料生产蓝矾的生产流程示意图。

    ①生成CuSO4的总反应为2Cu+O2+2H2SO4＝2 CuSO4+2H2O，少量起催化作用，使反应按以下两步完成：

    第一步：Cu＋2Fe3＋＝2Fe2＋＋Cu2＋

    第二步：                                    。（用离子方程式表示）

    ②调节溶液pH为3～4的目的是                                 ，调节时加入的试剂可以为         。（选填序号）

    a．NaOH溶液     b．CuO粉末     c．Cu2(OH)2CO3       d．氨水

    （3）纳米TiO2是优良的光敏催化剂。工业上用钛铁矿制得粗TiO2；再转化为TiCl4(l)；由TiCl4(l)制取纳米TiO2的方法之一是将TiCl4气体导入氢氧火焰中（700～1000℃）进行水解。

    已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(l)＋O2(g)   ΔH＝＋140 kJ·mol－1

    2C(s)＋O2(g)＝2CO(g)  ΔH＝－221 kJ·mol－1

    ①写出TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO的热化学方程式：                             。

    ②写出上述TiCl4(l)制取纳米TiO2的化学方程式：                                          。

     

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