硫酸工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)考慮綜合經(jīng)濟(jì)效益。?

(1)若從下列四個地區(qū)選址新建一座硫酸廠,最合適的地點(diǎn)應(yīng)在        附近。?

a.風(fēng)景旅游區(qū)       b.硫酸消耗中心區(qū)?     c.人口稠密區(qū)      d.黃鐵礦礦區(qū)?

(2)工業(yè)生產(chǎn)硫酸的原料氣成分(體積分?jǐn)?shù))為:SO27%,O211%,N2 82%。壓強(qiáng)及溫度對SO2轉(zhuǎn)化率的影響如下:?

工業(yè)上,二氧化硫催化氧化過程采用的是常壓而不是高壓,主要原因是             。?

分析上表數(shù)據(jù)可知,二氧化硫的催化氧化是放熱反應(yīng),理由是           。

(3)據(jù)測算,接觸法制硫酸過程中,每生產(chǎn)1t 98%的硫酸需消耗3.60×105 kJ能量。若反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),ΔH =-196.6 kJ·mol-1放出的熱量完全被利用,則每生產(chǎn)1t 98%的硫酸可為外界提供    kJ能量(不考慮其他過程釋放的能量)。?

(4)依據(jù)題給數(shù)據(jù)計(jì)算:在500 ℃ 0.1 MPa條件下,二氧化硫的催化氧化達(dá)到平衡時,各種氣體的體積比V(SO2)∶V(SO3)∶V(O2)∶V(N2)=           (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

(1)b?

(2)常壓時SO2的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很大,增大壓強(qiáng)會增加動力成本和設(shè)備成本壓強(qiáng)一定時,溫度升高,SO2轉(zhuǎn)化率下降?

(3)6.23×105?

(4)V(SO2)∶V(SO3)∶V(O2)∶V(N2)=(0.46)∶(6.5)∶(7.7)∶82?

解析:

(2)從表中數(shù)據(jù)看,常壓下SO2的轉(zhuǎn)化率已很高,故無須加壓。隨強(qiáng)度的升高,SO2的轉(zhuǎn)化率降低,故反應(yīng)放熱。?

(3)1t 98%的硫酸的物質(zhì)的量為1×104 mol,故需SO31×104 mol,因此產(chǎn)生SO3需放熱196.62×1×104 kJ=9.83×105kJ,故為外界提供:9.83×105 kJ-3.60×105 kJ=6.23×105kJ的熱量。

(4)設(shè)SO2為7,O2為11,N2為82?

         2SO2       +    O2      2SO3?

始:   7                     11                        0?

轉(zhuǎn):7×93.5%                 7×93.5%?

平:7(1-93.5%)    11-      7×93.5%?

故平衡時四者比為:0.46∶6.5∶7.7∶82


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:閱讀理解

(2011?江西一模)[化學(xué)與技術(shù)]硫酸工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)考慮綜合經(jīng)濟(jì)效益問題.
(1)若從下列四個城市中選擇一處新建一座硫酸廠,你認(rèn)為廠址宜選在
C
C
的郊區(qū)(填選項(xiàng)的標(biāo)號)
A.有豐富黃鐵礦資源的城市  B.風(fēng)光秀麗的旅游城市
C.消耗硫酸甚多的工業(yè)城市  D.人口稠密的文化、商業(yè)中心城市
(2)據(jù)測算,接觸法制硫酸過程中,若反應(yīng)熱都未被利用,則每生產(chǎn)1t 98%硫酸需消耗3.6×105kJ能量.請通過計(jì)算判斷,若反應(yīng):SO2(g)+
1
2
O2?SO3 △H=-98.3kJ?mol-1放出的熱量能在生產(chǎn)過程中得到充分利用,則每生產(chǎn)1t98%硫酸只需外界提供(或可向外界輸出)
6.23×105
6.23×105
千焦能量(H2SO4的摩爾質(zhì)量為98g?mol-1
(3)CuFeS2是黃鐵礦的另一成分,煅燒時,CuFeS2轉(zhuǎn)化為CuO、Fe2O3和SO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
4CuFeS2+13O2
 煅燒 
.
 
4CuO+2Fe2O3+8SO2
4CuFeS2+13O2
 煅燒 
.
 
4CuO+2Fe2O3+8SO2

(4)由硫酸廠沸騰爐排出的礦渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO與SO3在沸騰爐中化合而成),其中硫酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨沸騰爐溫度不同而變化(見下表)
沸騰爐溫度/℃ 600 620 640 660
礦渣中CuSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 9.3 9.2 9.0 8.4
已知CuSO4在低于660℃時不會分解,請簡要分析上表中CuSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨溫度升高而降低的原因
SO2轉(zhuǎn)化為SO3是正反應(yīng)放熱的可逆反應(yīng),隨溫度升高,平衡逆移,SO3物質(zhì)的量減少,所以CuSO4的量減少(或溫度升高,SO3物質(zhì)的量減少,故CuSO4的量減少)
SO2轉(zhuǎn)化為SO3是正反應(yīng)放熱的可逆反應(yīng),隨溫度升高,平衡逆移,SO3物質(zhì)的量減少,所以CuSO4的量減少(或溫度升高,SO3物質(zhì)的量減少,故CuSO4的量減少)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2012?許昌三模)[化學(xué)--選修2:化學(xué)與技術(shù)]硫酸工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)考慮綜合經(jīng)濟(jì)效益問題.
(1)若從下列四個城市中選擇一處新建一座硫酸廠,你認(rèn)為廠址宜選在
C
C
的郊區(qū).
A.風(fēng)光秀麗的旅游城市             
B.消耗硫酸甚多的工業(yè)城市
C.人口稠密的文化、商業(yè)中心城市
(2)寫出沸騰爐內(nèi)煅燒黃鐵礦的化學(xué)方程式:
4FeS2+11O2
 高溫 
.
 
2Fe2O3+8SO2
4FeS2+11O2
 高溫 
.
 
2Fe2O3+8SO2
;
寫出接觸室中的化學(xué)方程式:
2SO2+O2
催化劑
.
2SO3
2SO2+O2
催化劑
.
2SO3

(3)CuFeS2是黃銅礦的主要成分,煅燒時CuFeS2轉(zhuǎn)化為CuO、Fe2O3和SO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
4CuFeS2+13O2
 高溫 
.
 
4CuO+2Fe2O3+8SO2
4CuFeS2+13O2
 高溫 
.
 
4CuO+2Fe2O3+8SO2

(4)在硫酸工業(yè)制法中,下列生產(chǎn)操作與說明生產(chǎn)操作的主要原因二者都是正確的是
D
D

A.黃鐵礦煅燒前需要粉碎,因?yàn)榇髩K的黃鐵礦不能在空氣中反應(yīng)
B.從沸騰爐出來的爐氣需凈化,因?yàn)闋t氣中二氧化硫會與雜質(zhì)反應(yīng)
C.二氧化硫氧化為三氧化硫時需使用催化劑,這樣可以提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率
D.三氧化硫用98.3%的濃硫酸吸收,目的是防止形成酸霧,以提高三氧化硫的吸收效率
(5)下表是壓強(qiáng)對SO2平衡轉(zhuǎn)化率的影響:
壓強(qiáng)Mpa
轉(zhuǎn)化率%
溫度/℃
0.1 0.5 1 10
400 99.2 99.6 99.7 99.9
對于SO2轉(zhuǎn)化為SO3的反應(yīng),增大壓強(qiáng)可使轉(zhuǎn)化率
增大
增大
,但在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中常采用常壓條件,理由是
常壓下SO2的轉(zhuǎn)化率已很大
常壓下SO2的轉(zhuǎn)化率已很大

(6)由硫酸廠沸騰爐排出的礦渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO與SO3在沸騰爐中化合而成),其中硫酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨沸騰爐溫度不同而變化見下表:
沸騰爐溫度 600 620 640 660
爐渣中CuSO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 9.3 9.2 9.0 8.4
已知CuSO4在低于660℃時不會分解,請簡要分析上表中CuSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨溫度升高而降低的原因:
SO2轉(zhuǎn)化為SO3是正反應(yīng)放熱的可逆反應(yīng)隨溫度升高,平衡左移,SO3物質(zhì)的量減少,所以CuSO4的量減少(或溫度升高,SO3物質(zhì)的量減少,故CuSO4的量減少)
SO2轉(zhuǎn)化為SO3是正反應(yīng)放熱的可逆反應(yīng)隨溫度升高,平衡左移,SO3物質(zhì)的量減少,所以CuSO4的量減少(或溫度升高,SO3物質(zhì)的量減少,故CuSO4的量減少)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2011?太原二模)[化學(xué)-化學(xué)與技術(shù)]硫酸工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)考慮綜合經(jīng)濟(jì)效益問題.
(1)若從下列四個城市中選擇一處新建一座硫酸廠,你認(rèn)為廠址宜選在
C
C
的郊區(qū)(填標(biāo)號);
A.有豐富黃鐵礦資源的城市 
B.風(fēng)光秀麗的旅游城市
C.消耗硫酸甚多的工業(yè)城市 
D.人口稠密的文化、商業(yè)中心城市
(2)CuFeS2是黃鐵礦的另一成分,煅燒時CuFeS2轉(zhuǎn)化為CuO、Fe2O3 和SO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
4CuFeS2+13O2
 煅燒 
.
 
4CuO+2Fe2O3+8SO2
4CuFeS2+13O2
 煅燒 
.
 
4CuO+2Fe2O3+8SO2

(3)在硫酸工業(yè)制法中,下列生產(chǎn)操作與說明生產(chǎn)操作的主要原因二者都是正確的是
D
D

A.黃鐵礦燃燒前需要粉碎,因?yàn)榇髩K的黃鐵礦不能在空氣中燃燒
B.從沸騰爐出來的爐氣需凈化,因?yàn)闋t氣中二氧化硫會與雜質(zhì)反應(yīng)
C.二氧化硫氧化為三氧化硫時需使用催化劑,這樣可以提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率
D.三氧化硫用98.3%的濃硫酸吸收,目的是防止形成酸霧,以提高三氧化硫的吸收效率
(4)由硫酸廠沸騰爐排出的礦渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO與SO3 在沸騰爐中化合而成),其中硫酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨沸騰爐溫度不同而變化(見下表)
沸騰爐溫度/℃ 600 620 640 660
爐渣中CuSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 9.3 9.2 9.0 8.4
已知CuSO4 在低于660℃時不會分解,請簡要分析上表中CuSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨溫度升高而降低的原因
SO2轉(zhuǎn)化為SO3是正反應(yīng)放熱的可逆反應(yīng),隨溫度升高,平衡左移,SO3物質(zhì)的量減少,所以CuSO4的量減少
SO2轉(zhuǎn)化為SO3是正反應(yīng)放熱的可逆反應(yīng),隨溫度升高,平衡左移,SO3物質(zhì)的量減少,所以CuSO4的量減少

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

硫酸工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)考慮綜合經(jīng)濟(jì)效益問題。

(1)若從下列四個城市中選擇一處新建一座硫酸廠,你認(rèn)為廠址宜選在___________的郊區(qū)(填選項(xiàng)的序號)。

A.有豐富黃鐵礦資源的城市                     B.風(fēng)光秀麗的旅游城市

C.消耗硫酸甚多的工業(yè)城市                     D.人中稠密的文化、商業(yè)中心城市

(2)據(jù)推算,接觸法制硫酸過程中,若反應(yīng)熱都未被利用,則每生產(chǎn) 1 t 98%的硫酸需消耗3.6×105 kJ能量。請通過計(jì)算判斷,若反應(yīng):SO2(g)+O2(g)SO3(g);ΔH=-98.3 kJ·mol-1放出的熱量能在生產(chǎn)過程中得到充分利用,則每生產(chǎn)1 t 98%的硫酸只需外界提供(或可向外界輸出)多少千焦能量?(H2SO4的摩爾質(zhì)量為98 g·mol-1)

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科目:高中化學(xué) 來源:2010年山東青島市高三第二次模擬練習(xí) 題型:填空題

(8分)【化學(xué)—化學(xué)與技術(shù)】
硫酸工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)考慮綜合經(jīng)濟(jì)效益問題。
(1)若從下列四個城市中選擇一處新建一座硫酸廠,你認(rèn)為廠址宜選在     的郊區(qū)(填標(biāo)號);
A.有豐富黃鐵礦資源的城市   B.風(fēng)光秀麗的旅游城市
C.消耗硫酸甚多的工業(yè)城市 D.人口稠密的文化、商業(yè)中心城市
(2)CuFeS2 是黃鐵礦的另一成分,煅燒時CuFeS2 轉(zhuǎn)化為CuO、Fe2O3和SO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為               
(3)在硫酸工業(yè)制法中,下列生產(chǎn)操作與說明生產(chǎn)操作的主要原因二者都是正確的是  。
A.黃鐵礦燃燒前需要粉碎,因?yàn)榇髩K的黃鐵礦不能在空氣中燃燒
B.從沸騰爐出來的爐氣需凈化,因?yàn)闋t氣中二氧化硫會與雜質(zhì)反應(yīng)
C.二氧化硫氧化為三氧化硫時需使用催化劑,這樣可以提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率
D.三氧化硫用98.3%的濃硫酸吸收,目的是防止形成酸霧,以提高三氧化硫的吸收效率
(4)由硫酸廠沸騰爐排出的礦渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO與SO3在沸騰爐中化合而成),其中硫酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨沸騰爐溫度不同而變化(見下表)

沸騰爐溫度/℃
600
620
640
660
爐渣中CuSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%
9.3
9.2
9.0
8.4
    已知CuSO4在低于660℃時不會分解,請簡要分析上表中CuSO4 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨溫度升高而降低的原因                          。

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