题型：填空题 题类：常考题 难易度：普通
工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行，即煅烧、催化氧化、吸收．请回答下列个问题：
（1）煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥后进入 （填设备名称）
（2）催化氧化阶段反应2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）；△H＜0
550℃时，SO2转化为SO3的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系
如图1所示．
理论上要提高SO2的转化率，反应的条件应是 温、高压（填“高”、“低”、或“常”），但通常情况下工业生产中采用常压的原因是 ．
将2.0mol SO2和1.0mol O2置于5L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10M Pa．该反应的平衡常数等于 ．
（3）为循环利用催化剂，科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，
回收率达91.7%以上．已知废钒催化剂中含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣．查阅资料知：VOSO4可溶于水，V2O5难溶于水，NH4VO3难溶于水．该工艺的流程如图．
则：反应①②③④中属于氧化还原反应的是 （填数字序号），反应③的离子方程式为 ．该工艺中反应③的沉淀率（又称沉矾率）是回收钒的关键之一，沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比）和温度．根据下图试建议控制氯化铵系数和温度： 、 ．
以黄铁矿为原料生产硫酸的主要设备是沸腾炉、（炉气精制）、接触室和吸收塔等．
（1）请写出炉气制造即沸腾炉中黄铁矿燃烧的化学方程式 {#blank#}1{#/blank#} ．
（2）炉气精制的作用是将含SO2进行除法和水洗．而精制炉气即SO2的催化氧化，在接触室中进行．
A、精制炉气（含SO2体积分数为7%、O2为11%、N2为82%）中SO2平衡转化率与温度及压强关系如图1所示．在实际生产中，SO2催化氧化反应的条件选择常压、450℃左右（对应图中A点），而没有选择SO2转化率更高的B或C点对应的反应条件，其原因分别是{#blank#}2{#/blank#} 、{#blank#}3{#/blank#} ．
B、接触室中2SO2（g）+O2（g） 
2SO3（g），反应过程的能量变化如图2所示．
已知1mol SO2（g）氧化为1mol SO3（g）的△H=﹣99kJ•mol﹣1 ． 请回答下列问题：
①图中C点表示{#blank#}4{#/blank#} ，E的大小对该反应的反应热{#blank#}5{#/blank#} （填“有”或“无”） 影响．该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点{#blank#}6{#/blank#} （填“升高”或“降低”）．
②反应达到平衡时，平衡常数表达式K= ， 升高温度，K值{#blank#}7{#/blank#} （填“增大”、“减小”或“不变”）；图中△H={#blank#}8{#/blank#} kJ•mol﹣1 ．
（3）从吸收塔出来的气体用一定量氨水吸收，得到的铵盐产品是（NH4）2SO3和NH4HSO3的混合物．取不同质量的铵盐，分别加入x mol/L的50.00mL NaOH溶液中，经沸水浴（此温度下铵盐自身不分解）加热使氨气全部逸出，干燥后用浓硫酸完全吸收．实验数据如下：
实验次数 | 铵盐质量（g） | 浓硫酸增加的质量（g） |
第一次 | 1.570 | 0.340 |
第二次 | 3.140 | 0.680 |
第三次 | 4.710 | 0.510 |
第四次 | 6.280 | 0 |
①该铵盐中（NH4）2SO3和NH4HSO3的物质的量之比为{#blank#}9{#/blank#} ．
②x的值为{#blank#}10{#/blank#} ．
硫酸的年产量高低常用于衡量一个国家化工生产水平的高低．
（1）以黄铁矿为原料生产SO2时反应的化学方程式为：{#blank#}1{#/blank#} ，该反应在{#blank#}2{#/blank#} 中进行（填设备名称）；
（2）某科研小组测得某硫酸工厂生产工厂中SO2的平衡转化率与外部条件的关系如下表所示，则生产过程中，最适合的生产条件是{#blank#}3{#/blank#} ；
压强 （Pa） 温度 （℃） | 1.013×105 | 5.065×105 | 10.13×105 | 15.195×105 |
400 | 99.61% | 99.72% | 99.84% | 99.88×105 |
500 | 96.75% | 97.67% | 98.52% | 98.94% |
600 | 85.20% | 88.97% | 92.76% | 94.68% |
（3）接触室内有一热交换器，其作用是{#blank#}4{#/blank#} ，若将从C处（如图）出来的气体通入BaCl2溶液中，则主要负电离子方程式为（写总反应式） {#blank#}5{#/blank#} ；
（4）下列做法中，与提高硫酸工业的经济效益无关的是{#blank#}6{#/blank#} ；
a．适当地对黄铁矿进行粉碎
b．在接触室中使用适当过量的O2
c．利用生产中的余热发电或供暖
d．对废水进行无害化处理后再排放
（5）硫酸工业会产生许多对环境有害的物质，因此无论是工厂厂址的选择还是生产过程中有害成分的处理都要充分考虑环保的要求；
①某市计划建一个硫酸工厂，厂址有A、B、C三个地方可供选择，假设最终该厂建在B地，你认为选择B地建厂的理由是（至少回答两点） {#blank#}7{#/blank#} 、{#blank#}8{#/blank#} ；
②将尾气中SO2在一定条件下转化为CaSO4 ， 然后利用焦炭将其转化为CaS（另有一种可燃性气体生成）具有重要的意义，写出CaSO4转化为CaS的化学方程式{#blank#}9{#/blank#} ；
（6）若用等质量的硫磺，FeS2生产硫酸，假设原料的总利用率均为90%，则二者得到的硫酸质量比为{#blank#}10{#/blank#} ．
试题篮
