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為除去工業(yè)廢氣中的SO2，查得一份“將SO2轉(zhuǎn)化為硫酸銨”的資料記錄如下：“一個(gè)典型實(shí)例，初步處理后的廢氣含0.2%的SO2和10%的O2（體積含量），在400℃時(shí)，廢氣以5m3×h-1的速率通過V2O5催化劑層后與20L×h-1速度的NH3混合再噴水，此時(shí)溫度由400℃降到200℃，在熱的結(jié)晶裝置中得到硫酸銨”。（氣體體積均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況）仔細(xì)閱讀上文，回答下列問題：

（1）按反應(yīng)理論值，SO2和O2的物質(zhì)的量之比為2∶1，該資料這個(gè)比值是多少?為什么?

（2）通過計(jì)算說明為什么廢氣以5m3×h-1的速度與20L×h-1速度的NH3混合。

 

答案：
解析：

解：（1）資料中給出廢氣含0.2%的SO2和10%的O2（體積分?jǐn)?shù)），所以n(SO2)∶n(O2)=V(SO2)∶V(O2)=0.2%∶10%=2∶100，明顯O2過量，增大O2的量有利于提高SO2的轉(zhuǎn)化率。

（2）2SO2+O22SO3

SO3+H2O══H2SO4

2NH3+H2SO4═(NH4)2SO4

∴ 總反應(yīng)為：2NH3+SO2+1/2O2+H2O═(NH4)2SO4

∴ NH3與SO2的體積之比為2∶1時(shí)恰好反應(yīng)。通SO2的速率為5m3×h-1´1000L×m-3´0.2%=10L×h-1，通NH3速率為20L×h-1與理論值剛好一致。

 


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

（2010?南通模擬）二氧化硫和氮的氧化物是大氣的主要污染物，關(guān)注臭氧層、防止和治理環(huán)境污染是當(dāng)前環(huán)保工作的重要研究內(nèi)容之一．
（1）空氣中微量的臭氧對人有益，濃度過大則是一種污染氣體，臭氧作為強(qiáng)氧化劑，幾乎能與任何生物組織反應(yīng)．下列有關(guān)說法正確的是
ABCD
ABCD
．
A．停止使用氟里昂是為保護(hù)臭氧層
B．光化學(xué)煙霧與大氣臭氧的生成有關(guān)
C．家用電器消毒柜中產(chǎn)生的臭氧能夠高效殺菌消毒
D．臭氧能使?jié)駶櫟牡饣?淀粉試紙變藍(lán)
（2）一定條件下，2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），向2L密閉容器中通入2mol SO2（g）、1mol O2（g）和0.2mol SO3（g），2min后反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測得SO2的轉(zhuǎn)化率為50%，則該可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
5.76
5.76
；恒溫下，若往容器中再加入2mol SO2（g），則重新達(dá)到平衡時(shí)SO2的總轉(zhuǎn)化率
＜
＜
50%（選填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）臭氧的化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定，在空氣和水中都會(huì)慢慢分解成氧氣，臭氧常用于自來水的消毒，臭氧的溶解度及在水中的分解速度與水溫及水的pH關(guān)系如圖：

用臭氧消毒自來水，適宜的條件是
低溫，水的pH控制7或弱堿性
低溫，水的pH控制7或弱堿性
．
（4）新型納米材料氧缺位鐵酸鹽（ZnFe2Ox），由鐵酸鹽（ZnFe2O4）經(jīng)高溫還原制得，常溫下，它能使工業(yè)廢氣中的酸性氧化物分解除去，轉(zhuǎn)化流程如圖所示：
若2mol ZnFe2Ox與SO2可生成0.75mol S，x=
3.25
3.25
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

V、W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素，V的原子序數(shù)與X的原子序數(shù)之和等于Y的原子序數(shù)，W的原子序數(shù)與X的原子序數(shù)之和等于Z的原子序數(shù)；V和Y位于同一主族，且Y是一種非金屬元素．
（1）比較X、Y、Z的原子半徑大小
Si
Si
＞
P
P
＞
O
O
（填寫元素符號）；
（2）W與Z形成的單質(zhì)分別為甲、乙，最簡單氫化物分別為丙、丁，下列判斷正確的是
a
a
     
 a．穩(wěn)定性：甲＞乙，沸點(diǎn)：丙＞丁       b．活潑性：甲＞乙，沸點(diǎn)：�。颈�
c．穩(wěn)定性：丙＜丁，沸點(diǎn)：甲＜乙       d．穩(wěn)定性：丙＞丁，沸點(diǎn)：甲＞乙
（3）研究表明：VX2在一定條件下可被還原為晶瑩透明的晶體M，其結(jié)構(gòu)中原子的排列為正四面體，請寫出M及其2種同素異形體的名稱
金剛石
金剛石
、
足球烯
足球烯
、
石墨
石墨
；
（4）工業(yè)上，將Al2O3、V單質(zhì)、W單質(zhì)按物質(zhì)的量之比1：3：1在高溫下反應(yīng)可制得一種無機(jī)非金屬材料AlW，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
Al2O3+3C+N2=2AlN+3CO
Al2O3+3C+N2=2AlN+3CO
，當(dāng)0.2mol W單質(zhì)參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目是
1.2NA
1.2NA

（5）新型納米材料ZnFe2Xa可由化合物ZnFe2X4經(jīng)高溫還原制得，常溫下，它能使工業(yè)廢氣中的酸性氧化物分解除去，轉(zhuǎn)化流程如圖所示：

若2mol ZnFe2X a與SO2反應(yīng)可生成0.75mol S，a=
3.25
3.25
；2molZnFe2Xa可分解物質(zhì)的量之比為3：2的NO2、NO混合氣體（均分解為N2）的體積V=
21
21
L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）
（6）在t℃時(shí)，將a g NH3完全溶于X的常見氫化物，得到V mL溶液，假如該溶液的密度為d g/cm3，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w，其中含NH4+的物質(zhì)的量為b mol．下列敘述正確的是
C
C

A．溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w=
a
Vd-a

B．氨水的物質(zhì)的量濃度為
1000a
35V
  mol/L
C．溶液中c（OH-）=
1000b
V
  mol?L-+c（H+）
D．上述溶液中再加入VmL水后，所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.5w．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

（2009?撫順模擬）二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料，但也是大氣的主要污染物．綜合治理其污染是環(huán)境化學(xué)當(dāng)前的重要研究內(nèi)容之一．
（1）硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）+O2（g） 
催化劑
△
 2SO3（g）．某溫度下，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率與體系總壓強(qiáng)（p）的關(guān)系如圖所示．根據(jù)圖示回答下列問題：
①將2.0mol SO2和1.0mol O2置于10L密閉容器中，反應(yīng)達(dá)平衡后，體系總壓強(qiáng)為0.10MPa．該反應(yīng)的平衡常數(shù)等于
800
800
．
②平衡狀態(tài)由A變到B時(shí)，平衡常數(shù)K（A）
=
=
K（B）（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染．例如：
CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H=-574kJ/mol
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H=-1160kJ/mol
若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L CH4還原NO2至N2，整個(gè)過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為
1.60NA（或1.6NA）
1.60NA（或1.6NA）
（阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示），放出的熱量為
173.4
173.4
kJ．
（3）新型納米材料氧缺位鐵酸鹽（MFe2Ox，3＜x＜4，M=Mn、Co、Zn或Ni）由鐵酸鹽（MFe2O4）經(jīng)高溫還原而得，常溫下，它能使工業(yè)廢氣中的酸性氧化物分解除去．轉(zhuǎn)化流程如圖所示：

請寫出MFe2Ox分解SO2的化學(xué)方程式
MFe2Ox+SO2→MFe2O4+S
MFe2Ox+SO2→MFe2O4+S
（不必配平）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

28.二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料，但也是大氣的主要污染物。綜合治理其污染是壞境化學(xué)當(dāng)前的重要研究內(nèi)容之一。

(1)硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：

2SO2(s)+O2（g）2SO3（g）.

某溫度下，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(qiáng)(P)的關(guān)系如下圖所示。根據(jù)圖示回答下列問題：

①將2.0 molSO2和1.0molO2置于10 L密閉容器中，反應(yīng)達(dá)平衡后，體系總壓強(qiáng)為0.10MPa。該反應(yīng)的平衡常數(shù)等于__________。

②平衡狀態(tài)由A變到B時(shí)，平衡常數(shù)K（A）_______K(B)(填“＞”、“＜”或“=”)。

(2)用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)          △H=-574kJ·mol-1

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)           △H=-1160kJ·mol-1

若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L CH4還原NO2至N2，整個(gè)過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為__________(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示)，放出的熱量為___________kJ。

(3)新型納米材料氧缺位鐵酸鹽(MFe2Ox，3＜x＜4，M=Mn、Co、Zn或Ni)由鐵酸鹽(MFe2O4)經(jīng)高溫還原而得，常溫下，它能使工業(yè)廢氣中的酸性氧化物分解除去。轉(zhuǎn)化流程如圖所示：

請寫出MFe2Ox分解SO2的化學(xué)方程式________________(不必配平)。

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科目：高中化學(xué) 來源：2013-2014學(xué)年福建省莆田市高三3月質(zhì)量檢測化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

(13分)鐵和鐵的化合物在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中都有廣泛的用途。

（1）在定向爆破中，常利用氧化鐵與鋁反應(yīng)放出的熱量來切割鋼筋，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為＿＿。

（2）已知：2Fe2O3(s)＋3C(s)＝3CO2(g)＋4Fe(s)? △H＝+468.2 kJ·mol-1

C(s)+O2(g)＝CO2(g) △H=-393.5 kJ·mol-1。

則Fe(s)與O2 (g)反應(yīng)生成Fe2 O3 (s)的熱化學(xué)方程式為＿_____________________。

（3）可用KMnO4溶液滴定Fe2+的濃度，反應(yīng)的離子方程式如下：5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋＝5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O

①KMnO4溶液應(yīng)盛放在＿＿＿＿＿滴定管中；

②判斷達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是＿＿＿＿＿；

③用硫酸酸化的0.020 00 mol·L-1。KMnO4溶液滴定某FeSO4溶液至終點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表：

請分析數(shù)據(jù)并計(jì)算，該FeSO4溶液的物質(zhì)的量濃度為＿＿＿＿＿。

（4）新型納米材料ZnFe2Ox，可用于除去工業(yè)廢氣中的某些氧化物。制取新材料和除去廢氣的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖：

①已知ZnFe2O4與H2反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為2:1，則ZnFe2Ox中x=＿＿＿＿＿；

②用ZnFe2Ox除去SO2的過程中，氧化劑是＿＿＿＿＿。

 

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