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  • 科目:化学
  • 题型:综合题
  • 难度:较难
  • 人气:82

硫酸工业在国民经济中占有重要地位。

(1)我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆( C u S O 4 5 H 2 O )取精华法”。借助现代仪器分析,该制备过程中 C u S O 4 5 H 2 O 分解的TG曲线(热重)及 D S C 曲线(反映体系热量变化情况,数值已省略)如图所示。 700 左右有两个吸热峰,则此时分解生成的氧化物有 S O 2 、_____和_____(填化学式)。

(2)铅室法使用了大容积铅室制备硫酸( 76 % 以下),副产物为亚硝基硫酸,主要反应如下:

N O 2 + S O 2 + H 2 O N O + H 2 S O 4

2 N O + O 2 2 N O 2

(i)上述过程中 N O 2 的作用为_____。

(ii)为了适应化工生产的需求,铅室法最终被接触法所代替,其主要原因是__________(答出两点即可)。

(3)接触法制硫酸的关键反应为 S O 2 的催化氧化: S O 2 g + 1 2 O 2 g S O 3 g Δ H 98 . 9 k J m o l 1

(i)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度,绘制相应转化率( α )下反应速率(数值已略去)与温度的关系如图所示,下列说法正确的是_____。

A.

温度越高,反应速率越大

B.

α 0 . 88 的曲线代表平衡转化率

C.

α 越大,反应速率最大值对应温度越低

D.

可根据不同 α 下的最大速率,选择最佳生产温度

(ii)为提高钒催化剂的综合性能,我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下,温度和转化率关系如图所示,催化性能最佳的是_____(填标号)。

(iii)设 O 2 的平衡分压为 p S O 2 的平衡转化率为 α 0 ,用含 p α 0 的代数式表示上述催化氧化反应的 K p _____(用平衡分压代替平衡浓度计算)。

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硫酸工业在国民经济中占有重要地位。(1)我国古籍记载了硫酸的