问题 问答题

工业接触法制硫酸的流程如图所示:

(1)写出沸腾炉中发生反应的化学方程式:______.

(2)从沸腾炉出来的气体经净化干燥处理后进入接触室,其气体体积组成:SO2 7%,O2 11%,N2 82%.从接触室出来的气体中SO3 的体积分数为7%,则SO2的转化率为______.

(3)接触室采用常压而不采用高压的原因是______.

(4)在吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3 ,而不是用水吸收SO3 的原因是______.

每100g SO3 与H2O完全反应放出热量162.9kJ,该反应的热化学方程式为______.

(5)某硫酸厂每天用含FeS2 60%的黄铁矿500t生产硫酸,如果在沸腾炉内损失5%的硫,SO2 的转化率为90%.每天能生产98%的硫酸______t.

答案

(1)FeS2与O2在高温条件下生成Fe2O3和SO2,故答案为:4FeS2+11O2

 高温 
.
 
2Fe2O3+8SO2

(2)设总体积为100

2SO2+O2=2SO3

初始 7 11 0

转化 x

1
2
x x

平衡 7-x 11-

1
2
x x

x
7-x+11-
1
2
x+x+82
=7%

x=

1400
207

转化率=

x
7
×100%=96.6%,故答案为:96.6%;

(3)常压时SO2的转化率已经很高,采用高压对SO2的转化率提高不多,却会大大增加设备成本,故答案为:常压时SO2的转化率已经很高,采用高压对SO2的转化率提高不多,却会大大增加设备成本;

(4)△H=-

162.9KJ×80g/mol
100g
=-130.3KJ/mol,故答案为:SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)△H=-130.3KJ/mol;

(5)沸腾炉中损失5%的硫,SO2转化率为90%这些都可转化为S元素的损失,进而转化为FeS2的损失.所以设生产98%的硫酸x吨.则由关系式:

           FeS2------------2H2SO4                 

           120               2×98

  500t×60%×(1-5%)×90%   x×98%                 

解得  x=427.5t,

故答案为:427.5.

单项选择题
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