2010-2011學(xué)年高二化學(xué) 同步訓(xùn)練硫酸工業(yè) 蘇教版選修2

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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(guó)許多城市和地區(qū)定期公布空氣質(zhì)量報(bào)告，在空氣質(zhì)量報(bào)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(shí)向大氣排放的SO2，工業(yè)上將生石灰和含硫煤混合使用。請(qǐng)寫出燃燒時(shí)，有關(guān)“固硫”（不使含硫化合物進(jìn)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(fèi)，而且燃燒時(shí)生成的SO2排放到空氣會(huì)形成酸雨污染環(huán)境。若煤中含有5%的FeS2，燃燒時(shí)有90%的硫的化合物轉(zhuǎn)化為SO2。我國(guó)計(jì)劃從2001年至2005

3、年，將SO2的排放量從1995萬(wàn)噸降為1800萬(wàn)噸，意味著2005年比2001年應(yīng)少燃燒這種煤多少萬(wàn)噸？若以形成硫酸酸雨計(jì)算，2005年雨水中減少排放硫酸多少萬(wàn)噸？ 針對(duì)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(gè)環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)凈化和無污染的反應(yīng)途徑。下列各項(xiàng)屬于“綠色化學(xué)”的是（ ） A．處理廢棄物 B．治理污染點(diǎn) 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(gè)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(duì)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(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度一定相等 B．達(dá)到平衡時(shí)，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(gè)密閉容器中，分別都充入2mol SO2和1mol O2，使它們?cè)谙嗤瑴囟认掳l(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(qiáng)不變，達(dá)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(jìn)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(dá)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(dá)到平衡，SO3、O2的物質(zhì)的量分別為2α mol和α mol，則此時(shí)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(duì)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(dá)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(qiáng)可提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的是 ；改變壓強(qiáng)，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(shí)FeS2的利用率為90%，SO2的轉(zhuǎn)化率為95%，SO3吸收為H2SO4時(shí)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(shí)不再補(bǔ)充空氣，要求燃燒后混合氣體中含氧氣的體積分?jǐn)?shù)為

9、11%。若空氣中氧氣的體積分?jǐn)?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(wàn)噸，298.6萬(wàn)噸。 針對(duì)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?yàn)閴K狀硫鐵礦不能燃燒 B．SO2氧化為SO3時(shí)需要高壓，這樣可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率 C．SO2氧化為SO3時(shí)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?jǐn)?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(qiáng)熱，會(huì)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(gè)變化過程可用兩個(gè)化學(xué)方程式表示： ， 。 7．含F(xiàn)eS280%的硫

13、鐵礦，煅燒時(shí)損失硫5%，SO2氧化成SO3時(shí)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(qǐng)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(bào)》報(bào)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(wàn)平方公里的空洞，有害宇宙線長(zhǎng)驅(qū)直入，把b分解，密度較小的氫就會(huì)逃逸到宇宙

14、空間，剩下的氧最終會(huì)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(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式：a_________b_________。 （2）據(jù)《中國(guó)環(huán)境報(bào)》報(bào)道：從一份科技攻關(guān)課題研究結(jié)果顯示，我國(guó)酸雨區(qū)已占國(guó)土面積的40%。研究結(jié)果還表明，酸雨對(duì)我國(guó)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)時(shí)，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(qǐng)回答： ①以上實(shí)驗(yàn)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(wàn)噸，其含硫量如按1%計(jì)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(shí)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(qǐng)寫出燃燒時(shí)，有關(guān)“固硫”（不使硫的化合物進(jìn)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(gè)更好些？答_________（填“

16、生石灰法”或“石灰石法”） ④如每隔一段時(shí)間測(cè)定某份雨水（酸雨）樣品的pH，請(qǐng)作出有關(guān)時(shí)間與酸雨pH變化的曲線圖。 ⑤國(guó)際上最新采用“飽和亞硫酸鈉溶液吸收法”，請(qǐng)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(duì)SO2的氧化有催化作用的顆粒就會(huì)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。