(2010?厦门二模)高温裂解法处理工业废硫酸的流程图如下:
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201310/161/a11f31e1.png)
废硫酸高温裂解的基本原理可用下列方程按两个阶段进行
H
2SO
4(1)
SO
3(g)+H
2O(g)△H=+176kJ?mol
-12SO
3(g)?2SO
2(g)+O
2(g)△H=+196k?mol
-1为研究废硫酸的雾化和裂解情况,有关实验数据如下
|
雾化后废硫酸液滴直径 |
废硫酸完全裂解所需时间 |
普通雾化器 |
800-1200/μm |
10s以上 |
旋转式雾化器 |
600-850 μm |
8-10s |
压缩风雾化器 |
400-650 μm |
6-7s |
超声波雾化器 |
100-300μm |
3.5-5s |
(1)由上表数据可得出的结论是
废硫酸液滴直径越小裂解速率越快
废硫酸液滴直径越小裂解速率越快
;
(2)废硫酸裂解成SO
2总反应的热化学方程式为
2H2SO4(l)═2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)△H=+548kJ?mol-1
2H2SO4(l)═2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)△H=+548kJ?mol-1
;
(3)在催化氧化室中发生反应:2SO
2(g)+O
2(g)?2SO
3(g)△H=-196kJ?mol
-1①某温度时,该反应的平衡常数K=3.5,平衡后再充入一定量气体测得.100L的恒容密闭容器中含有3.0molSO
2,16.0mol O
2和3.0mol SO
3(g),此时平衡
向逆反应方向
向逆反应方向
移动;(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)
②上述反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO
2平衡浓度比原来减小的是
A、C
A、C
;(填字母)
A.保持温度和容器体积不变,充入1.0molO
2B.保持温度和容器内压强不变,充入3.0molN
2C.降低温度
D.在其他条件不变时,缩小容器的容积
(4)尾气SO
2用饱和Na
2SO
3溶液吸收可得到一种化工原料,反应的化学方程式为
SO2+H=2O+Na2SO3═2NaHSO3
SO2+H=2O+Na2SO3═2NaHSO3
(5)科学家研究出以图所示装置用电化学原理生产硫酸的新工艺,其阳极的电极反应式为
SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
,总反应的化学方程式为
2SO2+O2+2H2O═2H2SO4
2SO2+O2+2H2O═2H2SO4
.
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201312/180/73a3897e.png)