11.在一定條件下,二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應(yīng):
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g);工業(yè)上該反應(yīng)在400℃和常壓下進(jìn)行,選擇400℃的主要原因是在該溫度下催化劑活性大,反應(yīng)速率快;
選擇常壓的原因是增大壓強(qiáng)對(duì)提高SO2轉(zhuǎn)化率無(wú)顯著影響,且對(duì)設(shè)備要求更高,導(dǎo)致增加成本,所以SO2的催化氧化采用常壓而不是高壓;SO2和空氣的體積比約為1:50,選擇這一比例的理由是增大氧氣濃度從而提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率.

分析 溫度的選擇應(yīng)考慮催化劑活性;根據(jù)壓強(qiáng)增大與二氧化硫轉(zhuǎn)化率及對(duì)設(shè)備要求分析;反應(yīng)物有兩種或者兩種以上的增大一種反應(yīng)物濃度能夠提高另一種反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率,據(jù)此分析解答.

解答 解:工業(yè)上該反應(yīng)在400℃和常壓下進(jìn)行,在該溫度下催化劑活性大,反應(yīng)速率快;
增大壓強(qiáng)對(duì)提高SO2轉(zhuǎn)化率無(wú)顯著影響,且對(duì)設(shè)備要求更高,導(dǎo)致增加成本,所以SO2的催化氧化采用常壓而不是高壓;
依據(jù)方程式:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)可知二氧化硫與氧氣2:1恰好反應(yīng),而實(shí)際SO2和空氣的體積比約為1:50,選擇這一比例的理由是通過(guò)增大氧氣濃度從而提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率;
故答案為:在該溫度下催化劑活性大,反應(yīng)速率快;增大壓強(qiáng)對(duì)提高SO2轉(zhuǎn)化率無(wú)顯著影響,且對(duì)設(shè)備要求更高,導(dǎo)致增加成本,所以SO2的催化氧化采用常壓而不是高壓;增大氧氣濃度從而提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化工工藝條件選擇,明確反應(yīng)速率與化學(xué)平衡知識(shí)是解題關(guān)鍵,條件的選擇既有兼顧速率又應(yīng)考慮反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率,側(cè)重考查學(xué)生分析能力與應(yīng)用能力,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

1.室溫下,將0.1mol下列物質(zhì)分別加入蒸餾水制成100mL溶液,所得溶液中陰離子數(shù)目的大小順序是(溶液體積變化忽略不計(jì))( 。
①Na2O2       ②Na2O      ③Na2CO3      ④Na2SO4
A.①>②>③>④B.①>②>④>③C.①=②>③>④D.①=②>③=④

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:推斷題

2.Al和Si、Ge和As在元素周期表的金屬和非金屬過(guò)渡位置上,其單質(zhì)和化臺(tái)物在建筑業(yè)、電子工業(yè)和石油化工等方面應(yīng)用廣泛.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)As的價(jià)層電子構(gòu)型為4s24p3
(2)AlCl3是化工生產(chǎn)中的常用催化劑,熔點(diǎn)為192.6℃,熔融狀態(tài)以二聚體Al2Cl6形式存在,其中鋁原子與氯原子的成鍵類(lèi)型是共價(jià)鍵(或σ鍵).
(3)超高導(dǎo)熱絕緣耐高溫納米材料氮化鋁(AIN)在絕緣材料中的應(yīng)用廣泛,AIN晶體與金剛石類(lèi)似,AIN屬于原子晶體.
(4)SiCl4常用作煙霧劑,因?yàn)镾i存在3d空軌道,能同H2O發(fā)生反應(yīng)而劇烈水解,在潮濕的空氣中發(fā)煙,試用化學(xué)方程式表示其反應(yīng)原理SiCl4+3H2O=H2Si03↓+4HCl.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

19.如圖是實(shí)驗(yàn)室制取Cl2并進(jìn)行Cl2性質(zhì)驗(yàn)證的裝置.已知FeCl3具有強(qiáng)烈吸水性并與水反應(yīng).

①儀器A的名稱(chēng)是分液漏斗;若A中的試劑為濃鹽酸,儀器B中的物質(zhì)應(yīng)該具有氧化性(“氧化性”或“還原性”),若B中的物質(zhì)為二氧化錳,B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O.
②裝置G中的試劑為濃硫酸;裝置D中的現(xiàn)象為品紅溶液褪色,裝置H的作用是吸收多余的氯氣.
③裝置E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3;要制得純凈的FeCl3固體,你認(rèn)為上述裝置應(yīng)如何改進(jìn)?在裝置D和E之間添加一個(gè)干燥的裝置.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

6.下列既屬于正鹽又屬于含氧酸鹽AEF,屬于含氧酸的酸式鹽的是BC,屬于強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽的是ACF,屬于弱酸的酸式鹽是B,屬于復(fù)鹽的是D.
A.Na2SO4   B.NaHCO3   C.NaHSO4   D.KAl(SO42   E.CaCO3   F.NaCl.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

5.已知R2+核內(nèi)共有N個(gè)中子,R的質(zhì)量數(shù)為A,則m克R2+中含電子的物質(zhì)的量為( 。
A.$\frac{m(A-N)}{A}$  molB.$\frac{m(A-N-2)}{A}$  molC.$\frac{(A-N+2)}{Am}$ molD.$\frac{m(A-N+2)}{A}$  mol

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

12.W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次遞減的四種常見(jiàn)元素.X元素是地殼中含量最多的元素,Y、Z組成的氣態(tài)化合物M可做制冷劑,其水溶液呈堿性,W的單質(zhì)在X2中燃燒產(chǎn)物可使品紅溶液褪色,請(qǐng)回答:
(1)W元素原子結(jié)構(gòu)示意圖是;該元素最高正化合價(jià)與最低負(fù)化合價(jià)分別是+6和-2.
(2)Y元素的最高價(jià)氧化物的水化物與其氫化物反應(yīng)的化學(xué)方程式是HNO3+NH3=NH4NO3
(3)由以上四種元素的其中三種元素所形成的氧化物中,有一種物質(zhì)能與水反應(yīng)生成氣體,且該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng),請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO,其中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是:1:2.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

9.下列各分子式只表示一種純凈物的是( 。
A.CH2Br2B.C4H8C.C2H6OD.C5H10

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

10.A、B、C、D、E、F是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,A的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍,B是短周期中金屬性最強(qiáng)的元素,C是同周期中陽(yáng)離子半徑最小的元素,D元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物與B元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物反應(yīng)的產(chǎn)物M是制備木材防火劑的原料,E的最外層電子數(shù)與內(nèi)層電子數(shù)之比為3?:5.請(qǐng)回答:
(1)F在元素周期表中的位置第三周期ⅦA族.
(2)元素的非金屬性(原子的得電子能力):A弱于E(填“強(qiáng)于”或“弱于”).
(3)M的水溶液俗稱(chēng)水玻璃.
(4)B單質(zhì)與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物與C的單質(zhì)同時(shí)放入水中,產(chǎn)生兩種無(wú)色氣體,如果這兩種氣體恰好能完全反應(yīng),與氧氣反應(yīng)的B單質(zhì)和放入水中的C單質(zhì)的質(zhì)量比為23:9.
(5)工業(yè)上將干燥的F單質(zhì)通入熔融的E單質(zhì)中可制得化合物E2F2.該物質(zhì)可與水反應(yīng)生成一種能使品紅溶液褪色的氣體,0.2mol該物質(zhì)參加反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移0.3mol電子,其中只有一種元素化合價(jià)發(fā)生改變,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2S2Cl2+2H2O═SO2↑+4HCl+3S↓.

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