蘇教版化學(xué)選修2硫酸工業(yè)-在線瀏覽
2025-01-21 09:09本頁面
【正文】 面積 ,能提高反應(yīng)速率并使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動 ,以充分提高原料利用率 . (2)熱交換原理 :在接觸室中生成的熱量經(jīng)過熱交換器 ,傳遞給進入接觸室的需要預(yù)熱的混合氣體 ,為二氧化硫的接觸氧化和三氧化硫的吸收創(chuàng)造了有利條件 . (3)逆流原理 :液體由上向下流 ,氣體由下向上升 ,兩者在逆流過程中充分反應(yīng) . 5．二氧化硫接觸氧化適宜條件 常壓、較高溫度 (400～ 500 ℃ )和催化劑 在硫酸的工業(yè)制法中 ,下列生產(chǎn)操作與說明生產(chǎn)操作的原因二者都正確的是 ( ) A．硫鐵礦燃燒前需將礦石粉碎 ,這樣易于向沸騰爐中投料 B．爐氣進入接觸室之前需要凈化、干燥 ,因為爐氣中的雜質(zhì)易與 SO2反應(yīng) C． SO2氧化為 SO3時需使用催化劑 ,這樣可提高SO2的轉(zhuǎn)化率 D．接觸室的反應(yīng)溫度控制在 400～ 500 ℃ ,因為在這個溫度范圍內(nèi) ,反應(yīng)速率和 SO2的轉(zhuǎn)化率都比較理想 ,且催化劑的活性也較高 例 1 【解析】 題中所提到的對硫酸工業(yè)采取的措施敘述都是正確的 .但硫鐵礦進入沸騰爐之前粉碎的原因是為了增大礦粒與空氣的接觸面積 ,使其燃燒得更快、更充分 ,從而提高硫鐵礦的利用率 。SO2轉(zhuǎn)化為 SO3時使用催化劑是為了縮短到達平衡的時間 ,但它并不能影響化學(xué)平衡的移動 ,并不影響 SO2的轉(zhuǎn)化率 。要從最本質(zhì)上分析實際操作的原因，以免被一些次要問題所迷惑。理論上，可轉(zhuǎn)化成 SO2的任何含硫物質(zhì)均可作為硫酸的生產(chǎn)原料 (如 S、 FeS、 FeSH2S等 )，但在生產(chǎn)實踐中，應(yīng)選取那些儲量大、礦質(zhì)品位高、資源豐富、便于開采和加工的礦物作為化工原料，綜合分析， A正確；生產(chǎn)中對礦石進行粉碎，既可增大原料之間的相互接觸面積(增大反應(yīng)速率 )，又可提高原料的利用率 (轉(zhuǎn)化率 )，故 B正確； 從硫酸生產(chǎn)的三個反應(yīng) 看 (F eS2―― →O2SO2―― →O2SO3― → H2SO4) ,有兩個反應(yīng)要耗用氧氣 , 故生產(chǎn)中可采用通過量空氣的方法來提高 F eS2和 SO2的轉(zhuǎn)化率[ 炭爐爐氣中 φ (SO2) ＝ 7% , φ (O2) ＝ 1 1% , O2明顯過量 ] ,故 C 正確 。 (2)在 400 ℃ ～ 500 ℃ 時 ,SO2的催化氧化采用常壓而不是高壓 ,主要原因是 ___________________。 (4)為提高 SO3的吸收率 ,實際生產(chǎn)中用 ________吸收 SO3。mol－ 1 分析表格中數(shù)據(jù)： (1)壓強相同時 ,升高溫度 ,SO2的轉(zhuǎn)化率減小 ,故升溫 ,上述反應(yīng)的平衡向逆反應(yīng)方向移動 ,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng) . (2)400 ℃ ～ 500 ℃ 范圍內(nèi)常壓下 SO2的轉(zhuǎn)化率在%以上 ,再增大壓強對提高 SO2的轉(zhuǎn)化率無顯著影響 ,反而會增大成本 ,故不需要再采用高壓措施 . (3)催化劑只能加快反應(yīng)速率 ,提高單位時間內(nèi)的產(chǎn)量 ,不能提高 SO2的轉(zhuǎn)化率及增大反應(yīng)過程中放出的熱量 . (4)實際生產(chǎn)中 ,不是用 H2O吸收 SO3,而是用 %的濃硫酸吸收 ,可以避免形成酸霧并提高吸收率 . (5)一萬噸 98%的 H2SO4溶液中含 H2SO4的質(zhì)量為 109 g SO3 ～ H2SO4 ～ Δ H 80 98 m (SO3) 109 g Q m (S O3) ＝80 10998 g ＝ 109 g ＝ 103 t ， Q ＝ 109 98 kJ ＝ 109 kJ 。 變式訓(xùn)練 2 接觸法制硫酸時，反應(yīng)的重要條件是 (雙選 )( ) A．二氧化硫必須提純
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