硫酸工業
針對性測試題
一、選擇題
1.“綠色化學”(Green Chemistry)的目標是研究和尋找能充分利用的無毒害原料,最大限度地節約能源,在化工生產各個環節都實現凈化和無污染的反應途徑。下列各項屬于“綠色化學”的是( )
A.處理廢棄物 B.治理污染點 C.減少有毒物質 D.杜絕污染源
2.大氣污染是環境污染的一個重要方面,常見的大氣污染分一次污染物和二次污染物。二次污染物在物理、化學因素或生物作用下發生變化,或與環境中的其它物質發生反應,生成新的污染物。如2NO + O2=2NO2,則NO2就是二次污染物,由NO2導致的污染就是NO的二次污染。下列物質①SO2 ②NO ③NO2 ④HCl ⑤CO2不易導致二次污染的是( )。
A.①②③④⑤ B.①③⑤ C.④⑤ D.只有④
3.對于可逆反應2SO2(g)+O2(g)
A.達到平衡時,反應物和生成物的濃度一定相等
B.達到平衡時,反應物和生成物的物質的量保持不變
C.加入催化劑,可以提高SO2的轉化率
D.升高溫度,可以提高SO2的轉化率
4.在容積相等的甲乙兩個密閉容器中,分別都充入2mol SO2和1mol O2,使它們在相同溫度下發生反應2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。設在反應過程中,甲容器保持體積不變,乙容器保持壓強不變,達到平衡后,如甲容器中SO2的轉化率為25%,則乙容器中SO2的轉化率應當是( )。
A.25% B.< 25% C.>25% D.無法判斷
5.接觸法制硫酸生產過程中,假如進入接觸室的原料氣為100m3,反應后體積減少為92m3,已知原料氣中SO2、O2、N2的體積比為20:15:65,則SO2的轉化率為( )。
A.90% B.80% C.70% D.60%
6.在一定條件下,某密閉容器發生如下反應:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) , H=-98.3kJ/mol,反應達到平衡后SO2、O2、SO3的物質的量之比為3:2:5,保持其它條件不變,升溫后重新達到平衡,SO3、O2的物質的量分別為2α mol和α mol,則此時容器內SO2的物質的量應為( )。
A. mol B. mol C. mol D. mol
二、填空題
7.常用 收SO3,是為了避免 ;在生產過程中為了提高原料的利用率,常用 、 。
8.冶金工業上為降低硫的氧化物對空氣的污染,常用CO在500℃、鋁礬土催化下還原SO2,處理煙道廢棄回收硫,寫出該反應的化學方程式 。
9.以下可逆反應中,達到平衡后,通過升高溫度可提高反應物轉化率的是 ;通過增大壓強可提高反應物轉化率的是 ;改變壓強,轉化率不變的是 。
①A(s)+B(g) C(g), ΔH < 0;
②N2(g)+3H2(g) 2NH3(g), ΔH < 0;
③2NO2(g) 2NO(g) +O2(g),ΔH > 0;
④2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ,ΔH < 0。
⑤CO(g)+NO2(g) CO2(g) +NO(g),ΔH < 0;
三、計算題
10.以黃鐵礦為原料,用接觸法制硫酸。黃鐵礦煅燒時FeS2的利用率為90%,SO2的轉化率為95%,SO3吸收為H2SO4時的損耗率為2%,,F有含70% FeS2的黃鐵礦1 t,可生產98%的硫酸多少t?
11.某化工廠硫酸車間,為使硫充分燃燒,且在下一步催化氧化時不再補充空氣,要求燃燒后混合氣體中含氧氣的體積分數為11%。若空氣中氧氣的體積分數為21%,且不考慮各生產階段的物料損失。問該廠生產100 t 98%的硫酸需要消耗標準狀況下空氣多少m3。
第五單元 答案
點燃
第一節 接觸法制硫酸(一)
催化劑 煅燒
1.B 2.D 3.CD 4.硫鐵礦(或硫)、空氣,S(g)+O2 (g)=SO2(g) 、
Δ
4FeS2(s)+11O2(g) =2Fe2O3(g)+8SO2(g)、2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)、
SO3(g)+H2O(l) =H2SO4(l);
5.2FeSO4•7H2O =Fe2O3+SO2↑+SO3↑+H2O,SO3+H2O =H2SO4。
第二節 接觸法制硫酸(二)
1.A 2.0.806 t 3.78.4 t 4.6.88×107Kj 。
Δ
第三節 關于綜合經濟效益的討論
1.B 2.A 3.C 4.2CaO+2SO2+O2 = CaSO4 5.4062.5萬噸,298.6萬噸。
針對性性測試題
一、1.D 2.C 3.B 4.C 5.B 6.B
二、7.98.3%的濃H2SO4,形成酸霧,阻礙SO3的吸收,粉碎的黃鐵礦、過量的空氣。
8.2CO + SO2 2CO2 +S 9.③,②④,①⑤。
三、10. 0.978 t 11.224000 m3。