高中化学硫酸工业相关试题

1、硫酸被人们誉为“化学工业之母”，在国民生产中发挥着重要作用，硫酸的产量是衡量一个国家化学工业水平的

标志。工业上生产硫酸包括三步：

（1）第一步，在沸腾炉中煅烧黄铁矿，反应如下：4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3，该反应的氧化产物是，当生成8 mol SO2时转移电子的物质的量为。

（2）第二步，在接触室中发生如下反应：2SO2+O2 2SO3。某科技小组的同学在一个恒温恒容的容器中模拟该反应，他们分两次进行实验，第一次向容器中加入2 mol SO2、1 mol O2，反应达平衡后测得SO2的转化率为α1，第二次向容器中加入3 mol SO2、1.5 mol O2, 反应达平衡后测得SO2的转化率为α2，则α1α2（填“大于”、“等于”或“小于”）。

（3）第三步，在吸收塔中将SO3转化成硫酸。硫酸是化学实验中的常用试剂：

①浓硫酸可以与多种物质发生化学反应，试写出浓硫酸与铜发生反应的化学方程式。

②有Na、Mg、Al、Cu四种金属，若两两混合后取混合物14 g与足量稀硫酸反应，产生标准状况下H2 5.6 L，

则此混和物的组合方式最多有种。

2、硫酸在生产中有广泛的应用，某厂以硫铁矿为主要原料生产硫酸。

已知：①550℃时，△H=-196.6KJ．mol-1

②一定温度下，硫铁矿在空气中煅烧可能发生下列反应(设空气中N2与O2的体积比为4：1)：

,

(1) 550℃时，6．4 g SO2(g)与足量O2(g)充分反应生成SO3(g)，放出热量 9．83 kJ (填“大于”、“等

于”或“小于”)。

(2)欲使反应①的平衡向正反应方向移动，下列措施可行的是。(填字母)

a．向平衡混合物中充入Ar b．向平衡混合物中充入O2

c．改变反应的催化剂 d．降低反应的温度

(3)为使FeS2完全生成Fe2O3，生产时要使用过量的空气，则当空气过量50％时，所得炉气中SO2的体积分数是

多少?

(4)720 g纯净的FeS2在空气中完全煅烧，所得固体中Fe和O的物质的量之比n(Fe)：n(O)=6: ，

此时消耗空气为mol。

①写出a与b的关系式：。

②在右图中画出与的关系曲线。

3、气体混合物中各组分所占比例常用该气体的分压表示，下图是SO2在水中溶解度与SO2分压关系图。

（1）上图反映SO2气体在水中溶解度大小与哪些因素有关，

这些因素如何影响SO2气体的溶解度。

（2）二氧化硫是污染大气的主要有害物质之一。除去SO2的方法有多种，其中有一种方法叫“石灰石脱硫”法，原料为石灰石，产品为石膏。请写出相关的化学方程式。（3）一氧化碳也是常见的大气污染物。汽油在汽车发动机中的不完全燃烧可表示为

2C8H18+23O212CO2+4CO+18H2O

①某环境监测兴趣小组的同学描绘某市市中心地区空气中CO含量变化曲线（横坐标表示北京时间0到24小时，纵坐标表示CO含量），你认为比较符合实际的是（）

A B C D

③了解决机动车污染空气的问题，你有何建议？（提2条）

。

4、工业制硫酸生产流程如下图：

（1）早期生产用黄铁矿为原料，但现在工厂生产硫酸用硫磺为原料，理由是

（2）在催化反应室，下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有

A．升高温度B．减少压强

C．不断补充SO2和空气D．及时分离出SO3

（3）在生产中，为提高催化剂效率采取了哪些措施？

（4）已知2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），ΔH＝－196 kJ・mol－1。在450℃、常压和钒催化条件下向一密闭容器中充入2molSO2和1molO2,充分反应后,放出的热量（填“<”“>”“=”）196kJ，理由是

（5）经检测生产硫酸的原料气成分（体积分数）为SO27％、O211％、N282％。在500℃，0.1MPa条件下达到平衡时，各种气体的体积比为V（SO2）：V（SO3）：V（O2）：V（N2）＝0.46：6.5：7.7：82，则SO2的利用率为

（6）在450℃、常压和钒催化条件下，在容积为V L的容器中加入2n molSO2和n molO2，反应达平衡后测得平衡常数为K，此时O2的转化率为x。则K和x的关系满足K＝。

5、硫铁矿高温下空气氧化产生二氧化硫：4FeS2＋11O2→8SO2＋2Fe2O3

设空气中N2、O2的含量分别为0.800和0.200（体积分数，以下气体含量均用体积分数表示），试完成下列各题：（1）1.00mol FeS2完全氧化，需要空气的体积（标准状况）为L

（2）55L空气和足量FeS2完全反应后，气体体积（同温同压）变为L

（3）用空气氧化FeS2产生的气体混合物中，O2的含量为0.0800，计算SO2的含量。

（4）设FeS2氧化产生的气体混合物为100L，其中O2为aL，SO2为bL。

①写出a和b的关系式

②在右图中画出a和b的关系曲线（FeS2氧化时，空气过量20%）

说明：为方便作图，纵坐标用13b表示

6、请根据工业制硫酸的有关知识回答下列问题：

（1）黄铁矿在沸腾炉中反应的化学方程式为；

（2）在硫酸工业生产中，为了有利于的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热

交换器的接触室（见右图）。按此密闭体系中气体的流向，则在R处流出的气体中除外

的主要组成为（填序号）；

A．B．C．D．

（3）接触法制硫酸过程中，反应

则下列有关图像正确的是（注：，填序号）；

（4）下图是工业制硫酸尾气的综合利用，气体M挥手后可进入接触室循环生产，请根据图示判断X是（填名称），写出Y与硫酸反应生成M的化学方程式。

7、某化工厂为了综合利用生产过程中的副产品CaSO4，与相邻的合成氨厂联合设计了以下制备硫酸铵的工艺流程：