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1、2010-2011學(xué)年高二化學(xué)(蘇教版選修2)同步訓(xùn)練
硫酸工業(yè)(一)
【練習(xí)】
1.目前我國許多城市和地區(qū)定期公布空氣質(zhì)量報告,在空氣質(zhì)量報告中,一般不涉及( )。
A.SO2 B.NO2 C.CO2 D.可吸入顆粒物
2.下列說法中不正確的是( )。
A.硫酸工業(yè)的尾氣必須回收、凈化處理,主要為了充分利用原料
B.“酸雨”中主要含有硫的氧化物以及所形成的硫酸及硫酸鹽
C.大氣中,大量的SO2來源于煤和石油燃燒、金屬礦石的冶煉
D.消除大氣污染的主要方法之一是減少污染物的排放
3.以下煙氣經(jīng)凈化處理后,可用做氣體燃
2、料的有( )。
①硫酸工業(yè)尾氣 ②硝酸工業(yè)尾氣 ③高爐煤氣 ④焦?fàn)t煤氣 ⑤煉鋼過程中產(chǎn)生的棕色煙氣 ⑥煅燒石灰石的氣體產(chǎn)物
A.①②④ B.①③⑤ C.③④⑤ D.④⑤⑥
4.為防治酸雨,降低煤燃燒時向大氣排放的SO2,工業(yè)上將生石灰和含硫煤混合使用。請寫出燃燒時,有關(guān)“固硫”(不使含硫化合物進入大氣)反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
5.煤是重要的化工原料,用煤做燃料,不僅是極大的浪費,而且燃燒時生成的SO2排放到空氣會形成酸雨污染環(huán)境。若煤中含有5%的FeS2,燃燒時有90%的硫的化合物轉(zhuǎn)化為SO2。我國計劃從2001年至2005
3、年,將SO2的排放量從1995萬噸降為1800萬噸,意味著2005年比2001年應(yīng)少燃燒這種煤多少萬噸?若以形成硫酸酸雨計算,2005年雨水中減少排放硫酸多少萬噸?
針對性練習(xí):
1.“綠色化學(xué)”(Green Chemistry)的目標(biāo)是研究和尋找能充分利用的無毒害原料,最大限度地節(jié)約能源,在化工生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)都實現(xiàn)凈化和無污染的反應(yīng)途徑。下列各項屬于“綠色化學(xué)”的是( )
A.處理廢棄物 B.治理污染點 C.減少有毒物質(zhì) D.杜絕污染源
2.大氣污染是環(huán)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(xué)因素或生物作用下發(fā)生變
4、化,或與環(huán)境中的其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成新的污染物。如2NO + O2=2NO2,則NO2就是二次污染物,由NO2導(dǎo)致的污染就是NO的二次污染。下列物質(zhì)①SO2 ②NO ③NO2 ④HCl ⑤CO2不易導(dǎo)致二次污染的是( )。
A.①②③④⑤ B.①③⑤ C.④⑤ D.只有④
3.對于可逆反應(yīng)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ,ΔH= -98.3kJ/mol。下列說法中正確的是
( )。
A.達到平衡時,反應(yīng)物和生成物的濃度一定相等
B.達到平衡時,反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量保持不變
C.加入催化劑,可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率
D.升高
5、溫度,可以提高SO2的轉(zhuǎn)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(fā)生反應(yīng)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。設(shè)在反應(yīng)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(zhuǎn)化率為25%,則乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率應(yīng)當(dāng)是( )。
A.25% B.< 25% C.>25% D.無法判斷[
5.接觸法制硫酸生產(chǎn)過程中,假如進入接觸室的原料氣為100m3,反應(yīng)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SO
6、2的轉(zhuǎn)化率為( )。
A.90% B.80% C.70% D.60%
6.在一定條件下,某密閉容器發(fā)生如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) , H= -98.3kJ/mol,反應(yīng)達到平衡后SO2、O2、SO3的物質(zhì)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(zhì)的量分別為2α mol和α mol,則此時容器內(nèi)SO2的物質(zhì)的量應(yīng)為( )。
A. mol B. mol C. mol D. mol
7.硫酸工業(yè)常用
7、 收SO3,是為了避免 ;在生產(chǎn)過程中為了提高原料的利用率,常用 、 。
8.冶金工業(yè)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(yīng)的化學(xué)方程式 。
9.以下可逆反應(yīng)中,達到平衡后,通過升高溫度可提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的是 ;通過增大壓強可提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的是 ;改變壓強,轉(zhuǎn)化率不變的是 。
①A(s)+B(g) C(g), ΔH < 0;
8、
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;
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(zhuǎn)化率為95%,SO3吸收為H2SO4時的損耗率為2%,?,F(xiàn)有含70% FeS2的黃鐵礦1 t,可生產(chǎn)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(shù)為
9、11%。若空氣中氧氣的體積分數(shù)為21%,且不考慮各生產(chǎn)階段的物料損失。問該廠生產(chǎn)100 t 98%的硫酸需要消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣多少m3。
參考答案
練習(xí)答案:
1.B 2.A 3.C
4.2CaO+2SO2+O2 =CaSO4
5.4062.5萬噸,298.6萬噸。
針對性練習(xí)答案:
1.D 2.C 3.B 4.C 5.B 6.B。
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+SO22CO2 +S
9.③,②④,①⑤。
10.0.978 t
11.224000 m3。
硫酸工業(yè)(二)
【練
10、習(xí)】
1.在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中,為了有利于SO2的轉(zhuǎn)化,且能充分利用熱能,采用
了中間有熱交換器的接觸室(如右圖),圖中在a、b、c處流入或流出的
氣體正確的是( )
A.a(chǎn)處SO2、N2 B.b處SO2、O2、N2
C.a(chǎn)處SO3、O2 D.c處SO3、N2
2.在接觸法制硫酸的工業(yè)生產(chǎn)中,下列生產(chǎn)操作及其原因解釋二者都正確
的是( )
A.硫鐵礦燃燒前需要粉碎,因為塊狀硫鐵礦不能燃燒
B.SO2氧化為SO3時需要高壓,這樣可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率
C.SO2氧化為SO3時需要使用催化劑,這樣可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率
D.用9
11、8.3%的濃H2SO4吸收SO3,可以防止形成酸霧阻礙SO3的吸收
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
3.接觸法制硫酸和工業(yè)制硝酸分別經(jīng)過以下的變化:
FeS2→SO2→SO3→H2SO4, NH3→NO→NO2→HNO3
下列說法正確的是( )。
A.所有變化都是氧化-還原反應(yīng) B.②③⑤⑥都是化合反應(yīng)
C.②④反應(yīng)都要用催化劑 D.②⑥反應(yīng)需要足量的氧氣
4.在氧氣中灼燒0.8g由硫、鐵元素組成的化合物,使其中的硫經(jīng)過一系列變化最終全部轉(zhuǎn)化為硫酸,用20 mL 1 mol·L-1的燒
12、堿溶液恰好能完全中和這些硫酸,則原混合物中硫的質(zhì)量分數(shù)約為( )。
(A)40% (B)46% (C)53.3% (D)80 %
5.接觸法制硫酸的原料是 ,生產(chǎn)過程的化學(xué)反應(yīng)原理是: 。
6.硫酸最古老的生產(chǎn)方法是:把綠礬裝入反應(yīng)容器中加強熱,會流出油狀物,并放出有刺激性氣味的氣體,反應(yīng)容器中的固體變?yōu)榧t色。這個變化過程可用兩個化學(xué)方程式表示: , 。
7.含F(xiàn)eS280%的硫
13、鐵礦,煅燒時損失硫5%,SO2氧化成SO3時利用率為98%,問生產(chǎn)1 t 98%的硫酸,需要這種硫鐵礦多少t?
8.取1g含SiO2和FeS2的礦石樣品,在氧氣中充分燃燒,殘余固體質(zhì)量為0.84g,用這種礦石100噸,可以制得98%的H2SO4多少噸?(設(shè)生產(chǎn)過程中硫損失2%)
9.假設(shè)SO2接觸氧化過程產(chǎn)生的熱量有70%可以利用,請問生產(chǎn)100 t 98%的硫酸在接觸氧化過程中能節(jié)約多少能量。(已知ΔH= -98.3kJ/mol)
10.(1)據(jù)《科技消息報》報道:由于廢氣排放致使地球南極上空的a層出現(xiàn)了400多萬平方公里的空洞,有害宇宙線長驅(qū)直入,把b分解,密度較小的氫就會逃逸到宇宙
14、空間,剩下的氧最終會使土壤c,從而使地球人類正在重蹈火星的覆轍。根據(jù)以上敘述,回答問題。
①填充:a____b____c_____。
②寫出a與b對應(yīng)的化學(xué)方程式:a_________b_________。
(2)據(jù)《中國環(huán)境報》報道:從一份科技攻關(guān)課題研究結(jié)果顯示,我國酸雨區(qū)已占國土面積的40%。研究結(jié)果還表明,酸雨對我國農(nóng)作物、森林等影響區(qū)域大。
如圖是研究酸雨成因的學(xué)生實驗用的“催化棒”。用兩根外面套有玻璃管的粗導(dǎo)線穿過橡皮塞并固定于粗玻璃管中,在其中一端用電熱絲連接起來,即制成“催化棒”。
實驗時,先接通直流電源,使電熱絲紅熱,然后將紅熱的電熱絲伸入裝有SO2和空
15、氣的集氣瓶中,瓶中立即出現(xiàn)_____ 現(xiàn)象,再往其中加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,又出現(xiàn)______現(xiàn)象。
請回答:
①以上實驗中可得出酸雨成因的化學(xué)原理是_________。
②目前一座中等城市每年用煤約300萬噸,其含硫量如按1%計算,則每年排放SO2多少噸?若此二氧化硫有60%轉(zhuǎn)化為硫酸,相當(dāng)于生成多少噸98%硫酸?
③為了防治酸雨,降低煤燃燒時向大氣排放的SO2,工業(yè)上將生石灰和含硫煤混合后使用。請寫出燃燒時,有關(guān)“固硫”(不使硫的化合物進入大氣)反應(yīng)的化學(xué)方程式______,并比較此法與將“石灰石粉未與含硫煤混合”使用防治酸雨的方法,哪個更好些?答_________(填“
16、生石灰法”或“石灰石法”)
④如每隔一段時間測定某份雨水(酸雨)樣品的pH,請作出有關(guān)時間與酸雨pH變化的曲線圖。
⑤國際上最新采用“飽和亞硫酸鈉溶液吸收法”,請寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式______。
參考答案
1.B 2.D 3.CD 4A。
5.硫鐵礦(或硫)、空氣,S(g)+O2 (g)=SO2(g) 、
催化劑
4FeS2(s)+11O2(g) =2Fe2O3(g)+8SO2(g)、
Δ
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)、SO3(g)+H2O(l)= H2SO4(l);
6.2FeSO4?7H2O =Fe2O3+SO2↑+SO3↑+H2O,SO3+H2O = H2SO4。
7.0.806 t
8.78.4 t
9.6.88×107Kj 。
10.(1)①臭氧層;水;酸化。
②2O33O2;2H2O2H2↑+O2↑
(2)①空氣中的SO2遇到礦塵或煤煙等對SO2的氧化有催化作用的顆粒就會被氧化形成酸雨。
②60t;36.7t。
③CaO+SO2=CaSO3, 2CaSO3+O2=2 CaSO4;生石灰法。
④Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3,2NaHSO3= Na2SO3+SO2+H2O。