解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷184
以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料生产硫酸时,应资源化综合利用产出的炉渣(主要含Fe2O3)和尾气,减轻对环境的污染。回答下列问题:
(1)FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。
反应Ⅰ:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1=-196kJ/mol;
反应Ⅱ:H2O(g)=H2O(l) ΔH2=-44kJ/mol;
反应Ⅲ:2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l) ΔH3=-545kJ/mol
则SO3(g)与H2O(l)反应生成H2SO4(l)的热化学方程式是_______ 。
(2)二氧化硫的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应。
①在密闭容器中反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡时,由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况如图所示,a→b过程中改变的条件可能是_______ ;b→c过程中改变的条件可能是_______ 。
②当SO2、O2、N2(不参与反应)起始的物质的量分数分别为10%、15%和75%时,在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa下,SO2的平衡转化率α随温度的变化如图所示。反应在0.5MPa、550℃时的α=_______ ,判断的依据是_______ 。
③将起始的物质的量分数分别为10%、15%和75%的SO2、O2、N2(不参与反应)通入反应器中,在恒温T、恒压p条件下进行反应。平衡时,若SO2的转化率为α1,则SO3的分压为_______ ,用p(SO2)、p(SO3)、p(O2)表示各气体的分压,用分压代替浓度,则平衡常数Kp的表达式为_______ 。
(3)高炉炼铁的尾气中通常含有较多的SO2气体。为减少污染,分离并回收气体,工业上用碱性工业废渣吸收SO2气体,脱硫效率与温度和尾气中SO2的质量浓度的关系如图所示。依据图中数据分析,脱硫最合适的温度是_______ ℃;在上述温度下,选择合适的质量浓度,经测定40min内共处理10m3废气,则40min内平均脱硫速率为_______ mg/min。
(1)FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。
反应Ⅰ:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1=-196kJ/mol;
反应Ⅱ:H2O(g)=H2O(l) ΔH2=-44kJ/mol;
反应Ⅲ:2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l) ΔH3=-545kJ/mol
则SO3(g)与H2O(l)反应生成H2SO4(l)的热化学方程式是
(2)二氧化硫的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应。
①在密闭容器中反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡时,由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况如图所示,a→b过程中改变的条件可能是
②当SO2、O2、N2(不参与反应)起始的物质的量分数分别为10%、15%和75%时,在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa下,SO2的平衡转化率α随温度的变化如图所示。反应在0.5MPa、550℃时的α=
③将起始的物质的量分数分别为10%、15%和75%的SO2、O2、N2(不参与反应)通入反应器中,在恒温T、恒压p条件下进行反应。平衡时,若SO2的转化率为α1,则SO3的分压为
(3)高炉炼铁的尾气中通常含有较多的SO2气体。为减少污染,分离并回收气体,工业上用碱性工业废渣吸收SO2气体,脱硫效率与温度和尾气中SO2的质量浓度的关系如图所示。依据图中数据分析,脱硫最合适的温度是
22-23高三上·贵州贵阳·开学考试
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铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,前景广阔,由此产生的CO2、SO2等废气处理意义重大。
(1)电解硫酸镁废液可制备氢氧化镁,废液中的其它成分不参与反应。装置如图所示:
①b电极应连接外接电源的____ 极。(填“正”或“负”)
②写出产生氢氧化镁固体的电极反应式:___________________ 。
(2)高炉炼铁是冶炼铁的主要方法。
高炉炼铁的尾气中通常含有较多的SO2气体。为减少污染,分离并回收气体,工业上用碱性工业废渣吸收SO2气体,脱硫效率、尾气中SO2质量浓度和温度的关系如下图所示。依据图中数据分析,合适的温度是______ ℃;选择合适的质量浓度,经测定40min内共处理10m3废气,则40min内平均脱硫速率为______ mg·min-1。
(3)工业上可用炼铁尾气中的CO2与H2制备甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。某温度下,将1molCO2和3mol H2充入体积不变的2L密闭容器中发生上述反应。测得不同时刻反应前后的压强关系如下表所示:
①若使用催化剂,反应速率加快,2h时H2的转化率______ 上表中2h时H2的转化率。(填“大于”、“小于”或“等于”)
②该温度下,测得反应开始前压强为1.25MPa,则该反应的点KP=_____ (MPa)-2。(结果保留最简分式形式)
(1)电解硫酸镁废液可制备氢氧化镁,废液中的其它成分不参与反应。装置如图所示:
①b电极应连接外接电源的
②写出产生氢氧化镁固体的电极反应式:
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高炉炼铁的尾气中通常含有较多的SO2气体。为减少污染,分离并回收气体,工业上用碱性工业废渣吸收SO2气体,脱硫效率、尾气中SO2质量浓度和温度的关系如下图所示。依据图中数据分析,合适的温度是
(3)工业上可用炼铁尾气中的CO2与H2制备甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。某温度下,将1molCO2和3mol H2充入体积不变的2L密闭容器中发生上述反应。测得不同时刻反应前后的压强关系如下表所示:
时间/h | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
0.90 | 0.85 | 0.83 | 0.81 | 0.80 | 0.80 |
①若使用催化剂,反应速率加快,2h时H2的转化率
②该温度下,测得反应开始前压强为1.25MPa,则该反应的点KP=
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