【題目】硫酸是基礎(chǔ)化工的重要產(chǎn)品,工業(yè)上制備硫酸的主要反應(yīng)為:

造氣: 4 FeS2 +11O2 2 Fe2O3+ 8 SO2

催化氧化: 2 SO2 + O2 2 SO3

吸收: SO3 + H2O → H2SO4

完成下列填空:

(1)一定條件下,1 mol SO2和0.75 mol O2在容積為1 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng),5 min時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡。

①反應(yīng)達(dá)到平衡后若改變條件使平衡常數(shù)K值變大,則在平衡移動(dòng)過程中υ(正) _______(填序號(hào))

a.一直增大 b.一直減小 c.先增大后減小 d.先減小后增大

②達(dá)到平衡時(shí)若SO3的濃度為0.98 mol·L-1,則5min內(nèi)氧氣的反應(yīng)速率為_________ mol·L-1·min-1。反應(yīng)體系中氧氣過量的目的是_____________________

(2)催化氧化反應(yīng)中,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。則工業(yè)生產(chǎn)中最適宜的壓強(qiáng)為___________,最適宜的溫度范圍為___________。

(3)若制取硫酸的上述三個(gè)反應(yīng)過程中硫元素的轉(zhuǎn)化率都是98%, 則1 mol硫鐵礦可以制得SO2____________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),最終得到純硫酸______________mol(均保留2位小數(shù))。

【答案】b 0.098mol·L-1·min-1 使平衡正向移動(dòng),充分利用SO2 1atm 400~450℃ 43.90 L 1.88 mol

【解析】

(1)①平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù),因此反應(yīng)達(dá)到平衡后若改變條件使平衡常數(shù)K值變大,反應(yīng)只能向正反應(yīng)方向移動(dòng),由于2 SO2 + O2 2 SO3為放熱反應(yīng),所以,降低溫度,平衡右移,則在平衡移動(dòng)過程中υ(正) 一直減。徽_答案:b。

②在容積為1 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng) ,根據(jù)反應(yīng)方程式進(jìn)行如下計(jì)算,設(shè)氧氣的變化量為x mol;

2 SO2 + O2 2 SO3

起始量 1 0.75 0

變化量 2x x 2x

平衡量 1-2x 0.75-x 2x

達(dá)到平衡時(shí)若SO3的濃度為0.98 mol·L-1,SO3的量為0.98 mol,2x=0.98,x=0.49 mol;則5min內(nèi)氧氣的反應(yīng)速率為0.49/1×5=. 0.098mol·L-1·min-1;該反應(yīng)為可逆反應(yīng),增加氧氣的濃度,使平衡正向移動(dòng),提高了SO2的轉(zhuǎn)化率;正確答案: 0.098;使平衡正向移動(dòng),充分利用SO2 。

(2)從圖像變化可以看出,當(dāng)溫度在400~450℃ 范圍內(nèi),二氧化硫的轉(zhuǎn)化率較高從三條壓強(qiáng)曲線變化可知當(dāng)壓強(qiáng)為1atm,溫度控制在400~450℃ 范圍內(nèi)二氧化硫的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高,就不需要采用更高的壓強(qiáng),況且高壓需要消耗很高的動(dòng)力,成本較高,采用常壓就可以;正確答案:1atm ; 400~450℃ 。

(3)根據(jù)反應(yīng) 4 FeS2 +11O2 2 Fe2O3+ 8 SO2;催化氧化: 2 SO2 + O2 2 SO3;吸收: SO3 + H2O → H2SO4;根據(jù)上述反應(yīng)得出關(guān)系:FeS2--- 2H2SO4,F(xiàn)eS2的實(shí)際消耗量為1×98%×98%×98%=0.94 mol,生成硫酸的量為2×0.94=1.88 mol;根據(jù)反應(yīng)關(guān)系:FeS2-2SO2,F(xiàn)eS2的實(shí)際消耗量為1×98%=0.98 mol,生成二氧化硫的量為2×0.98=1.96 mol,體積為1.92×22.4=43.90 L;正確答案:43.90 L;1.88 mol。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(1)NH3經(jīng)一系列反應(yīng)可以得到HNO3NH4NO3,如圖所示,

中,NH3O2在催化劑作用下反應(yīng),其化學(xué)方程式是:__________________________ 

(2)Ⅱ中,2NO(g)+ O2(g) 2NO2(g).在其他條件相同時(shí),分別測得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)(p1、p2)下溫度變化的曲線(如圖).

p1、p2的大小關(guān)系p1 ________ p2(填大于、等于、小于) 

②隨溫度升高,該反應(yīng)平衡常數(shù)變化的趨勢是_________________________

(3)Ⅲ中,降低溫度,將NO2(g)轉(zhuǎn)化為N2O4(1)再制備濃硝酸.

N2O4O2, H2O化合的化學(xué)方程式是______________________________

(4)Ⅳ中,電解NO制備NH4NO3,其原理原理如下圖所示,為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3, 需補(bǔ)充物質(zhì)___________ ,說明理由:___________________

.

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【題目】已知草酸為二元弱酸:H2C2O4HC2O+H Ka1、HC2OC2O+H Ka2。常溫下,向某濃度的H2C2O4溶液中逐滴加入一定濃度的KOH溶液,所得溶液中H2C2O4、HC2O、C2O三種微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(δ)與溶液pH的關(guān)系如圖所示,則下列說法中不正確的是(  )

A. Ka1=10-1.2

B. pH=2.7時(shí)溶液中:=1000

C. 將相同物質(zhì)的量的KHC2O4和K2C2O4固體完全溶于水便是配得pH為4.2的混合液

D. 向pH=1.2的溶液中加KOH溶液,將pH增大至4.2的過程中水的電離程度一直增大

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【題目】疊氮化鈉(NaN3)可用于汽車安全氣囊的添加劑,與酸反應(yīng)生成N2H2。某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室用亞硝酸鈉和氨在無氧環(huán)境中制備NaN3,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)(夾持裝置略去):

(1)按氣流從左到右的方向,上述裝置合理的連接順序?yàn)?/span>_________________(填儀器接口字母)。

(2)試劑X可選用________________(填試劑名稱)。

(3)裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________,該反應(yīng)需要在無氧環(huán)境中進(jìn)行的原因?yàn)?/span>_______________________________________________

(4)裝置B的作用為___________________________________________。

(5)加熱條件下,NaNH2N2O反應(yīng)也可制備NaN3,同時(shí)生成能使?jié)耥懙募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________。

(6)HNO2是一元弱酸,不穩(wěn)定,容易分解為兩種氮的氧化物,F(xiàn)用如下試劑:NaNO2、pH試紙、水、稀硫酸、NaOH溶液、堿石灰、CuSO4、CuO,計(jì)實(shí)驗(yàn)證明((可加熱);

HNO2為弱酸:____________________________________________________。

②裝置C中反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后,有NaN3生成______________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】濃硫酸分別和三種鈉鹽反應(yīng),下列分析正確的是

A. 對(duì)比①和②可以說明還原性Br>Cl

B. ①和③相比可說明氧化性Br2>SO2

C. ②中試管口白霧是HCl遇水蒸氣所致,說明酸性H2SO4>HCl

D. ③中濃H2SO4被還原成SO2

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【題目】在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將a L NH3完全溶于水得到V mL氨水,溶液的密度為ρ g/cm3,溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為ω,溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為C mol/L。下列敘述中正確的有( )

③上述溶液中加入V mL水后,所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.5ω

④上述溶液中再加入1.5V mL同濃度稀鹽酸,充分反應(yīng)后溶液中離子濃度大小關(guān)系為:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-

A. ②③ B. ②④ C. ③④ D. ①③

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【題目】能影響水的電離平衡,并使溶液中的c(H)c(OH)的操作是

A.向水中投入一小塊金屬鈉

B.將水加熱煮沸

C.向水中通入二氧化硫氣體

D.向水中加硫酸鈉晶體

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【題目】某溫度下,向一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸中分別加水稀釋,溶液的導(dǎo)電能力隨溶液體積變化的曲線如圖所示.根據(jù)圖判斷下列說法正確的是( )

A. 曲線Ⅱ?yàn)榇姿嵯♂寱r(shí)的變化曲線

B. a、b、c三點(diǎn)溶液的pH大小順序?yàn)閍>b>c

C. a點(diǎn)的Kw值比b點(diǎn)的Kw值大

D. b點(diǎn)水電離的H+物質(zhì)的量濃度小于c點(diǎn)水電離的H+物質(zhì)的量濃度

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】前四周期元素A、B、C、D、E、F,原子序數(shù)依次增大,其中A和B同周期,固態(tài)的AB2能升華;C和E原子都有一個(gè)未成對(duì)電子,C+比E-少一個(gè)電子層,E原子得到一個(gè)電子后3p軌道全充滿;D最高價(jià)氧化物中D的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%,且核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于中子數(shù);F為紅色單質(zhì),有F+和F2+兩種離子;卮鹣铝袉栴}:

(1)元素電負(fù)性:D____E (填>、<或=);

(2)B、C單質(zhì)熔點(diǎn)B_____C(填>、<或=);

(3)AE4中A原子雜化軌道方式為:________雜化;其固態(tài)晶體類型為_____________;

(4)氫化物的沸點(diǎn):B比D高的原因______________;

(5)F的核外電子排布式為____________________________;向F的硫酸鹽中逐滴加入氨水先產(chǎn)生沉淀,后沉淀溶解為深藍(lán)色溶液,加入乙醇會(huì)析出深藍(lán)色晶體,該晶體的化學(xué)式為_______,其中關(guān)于該晶體下列說法中正確的是_____________________

A.加入乙醇的目的是降低溶劑的極性,促使晶體析出

B.F與NH3之間的化學(xué)鍵為離子鍵

C.該配合物晶體中,N是配位原子,NH3為三角錐型

D.配離子內(nèi)N原子排列成為平面正方形,則其中F離子是sp3雜化

E.向該晶體的水溶液中加入濃BaCl2溶液有白色沉淀生成

(6)元素X的某價(jià)態(tài)陰離子Xn-中所有電子正好充滿K和L電子層,CnX晶體的最小結(jié)構(gòu)單元為立方體,結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體中每個(gè)Xn-________個(gè)等距離的C+離子包圍。已知該晶體的密度為ρg.cm-3,阿伏加德羅常數(shù)為NA,CnX的摩爾質(zhì)量為M g/mol,C+和Xn-間的最短距離是_____________nm。(列出計(jì)算式即可)

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