高三化学017.doc

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期数： 0510 HXG3 017
学科：化学 年级：高三 编稿老师：张晓娟
审稿老师：曲宝琦

[同步教学信息]
训 练 篇

第五单元 硫酸工业
训练篇
单元检测
本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间90min。
第I卷（选择题，共40分）
一、选择题：(本题包括20小题，每小题2分，共40分。每小题有1-2个选项符合题意)
1、工业上可以不经处理直接排放的气体是（ ）
A、SO2 B、Cl2 C、H2S D、CO2
2、在硫酸的工业制法中，下列生产操作及说明生产操作的主要原因二者都是正确的是（ ）
A、从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中SO2 会与杂质反应
B、硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的不能燃烧SO3
C、SO3用98.3%的浓H2SO4 吸收，目的是防止形在酸雾，以便使SO3吸收完全
D、SO2氧化为SO3时需使用催化剂，这样可以提高 SO2的转化率
3、关于热交换器，下列说法中错误的是（ ）
A、热交换器装在接触室中，位于两催化剂中间
B、预热含有SO2的混合气体，有利于接触氧化
C、预热SO3，有利于浓硫酸的吸收
D、热交换器可调节流体温度，利用余热
4、在4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 的反应中，被氧化的元素是（ ）
A、铁 B、硫 C、铁和硫 D、氧和铁
5、下列气体中不能用98.3%的浓硫酸干燥的是（ ）
A、SO3（g） B、SO2 C、CO2 D、HCl
6、治理“三废”，保护环境，最主要的方法是（ ）
A、减少污染严重的工厂 B、把“三废”深埋
C、提高认识 D、变废为宝，综合利用
7、用接触法制硫酸的过程中，若将接触室出来的混合气体冷却到15℃左右，有无色晶体出现，该晶体是（ ）
A、亚硫酸 B、硫酐 C、干冰 D、固体氧
8、由磷灰石[有效成分是Ca3(PO4)2]与H2SO4作用得磷肥
Ca3(PO4)2+H2SO42CaSO4+Ca(H2PO4)2 此反应中浓硫酸表现了（ ）
A、强酸性 B、强氧化性 C、高沸点性 D、脱水性
9、为了减轻或消除二氧化硫对大气的污染，又充分利用SO2来制化肥，应采有的吸收剂是（ ）
A、98.3%的H2SO4 B、氢氧化钠溶液 C、氨水 D、石灰水
10、下列反应中，△H＜ 0的反应是（ ）
①S(s)+O2(g) SO2(g)
②FeS2(s)+ Fe2O3（s）+2SO2(g)
③N2(g)+O2(g) 2NO(g)
④2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
⑤SO3(g)+ H2O(l) H2SO4 (l)
⑥NH4Cl(s) NH3(g)+ HCl(g)
A、①②③④ B、③④⑤⑥ C、①②④⑤ D、②③④⑤
11、下列可逆反应达到平衡时，增大压强和升高温度使平衡移动方向相同的是（ ）
A、NH4HCO3(s) NH3(g)+ H2O(l) +CO2(g) ； △H＞ 0
B、NO2(g) ； △H＜ 0
C、Cl2(g)+H2O(l) HCl(aq)+HClO(aq) ； △H＞ 0
D、SO2（g ）+ SO3（g） ； △H＜0
12、为了方便某些化学计算，有人将98%的浓H2SO4表示成下列形式，其中合理的是（ ）
A、H2SO4· H2O B、H2SO4·H2O
C、H2SO4·SO3 D、SO3· H2O
13、为了降低硫氧化物造成空气污染，一种方法是在含硫燃料如煤中加入生石灰，这种方法称为“钙基固硫”。采用这种方法在燃料燃烧过程中，“固硫”的反应为（ ）
A、2CaO+2S=2CaS+ O2 B、S+ O2= SO2
C、CaO+ SO2 =CaSO3 D、2CaSO3+ O2= 2CaSO4
14、关于反应2SO2+ O2 2SO3，在一定条件下达到平衡状态，再加入一定量的18 O2，
则建立新平衡时，含有18 O物质是（假定原平衡体系不含18 O）（ ）
①二氧化硫 ②氧气 ③三氧化硫
A、①② B、②③ C、①②③ D、①③
15、定容容器a与定压容器b的体积开始时相同，内皆装入同质量、同物质的量之比的SO2
与O2混合气体，经一定时间在相同温度下达到平衡。有关叙述正确的是（ ）
A、a、b中的SO2转化率相同
B、b中反应速率比a中快
C、b中SO2的转化率比a中高
D、若a、b中皆再加入同量氩气，平衡不移动
16、反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)； △H＜ 0 ，在不同温度（T1和T2）及压强（P1和P2）下产物SO3 的物质的量（n2）与反应时间（t）的关系如下图所示，下列判断正确的是（ ）

A、T1＜T2 ，P1＞P2 B、T1＜T2 ，P1＜P2
C、T1＞T2 ，P1＜P2 D、T1＞T2 ，P1＞P2
17、下列图中表示2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)；△H＜ 0可逆反应的正确图像为（ C%为SO3% ） （ ）

18、等温下，在两个密闭容器A、B中分别加入1g SO2 ，1g O2和2g SO2 ，2g O2，达平衡时，A容器的转化率为a%，B容器的转化率为b%，则（ ）
A、a＞b B、a=b C、b＞a D、a=2b
19、在一密闭容器中进行如下的反应，2SO2+ O2 2SO3，已知某一刻SO2、 O2、2SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，当反应达平衡时，可能的数据是（ ）
A、c（SO2）为0.4mol/L，c（O2）为0.2mol/L
B、c（SO2）为0.25mol/L
C、c（SO2）、c（SO3）各为0.15mol/L
D、c（SO3）为0.4mol/L
20、煅烧黄铁矿时损失了x%的硫，则FeS2的损失率与硫的损失率比较（ ）
A、大于x% B、小于x% C、等于x% D、不能确定
第II卷(非选择题，共60分)
21、（6分）在硫酸的生产中，采用了“接触法制硫酸”，反应过程中使SO2 与O2在V2O5催化剂表面进行接触而转化为SO3。即：2SO2+ O2 2SO3，△H＜ 0，已知在常压下反应达平衡时SO3 （此时为气态）的体积分数为91%。试分析简答以下问题 ：
（1）在生产中，实际上使用过量的空气，其目的是： 。
（2）该反应的正反应为放热反应，但实际生产时须加热到500℃左右，其理由是 。
（3）实际生产中应采用常压还是高压？ ，其理由是 。
（4）SO3+ H2O→ H2SO4 ，但实际生产中常用农H2SO4来吸收SO3 ，而不是用水，其原因是
。
（5）工业尾气中含有SO2 ，必须进行回收，其理由是 。
22、（6分）（1）1体积SO2和3体积空气混和后，在450℃以上通过V2O5催化剂发生如下反应：2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)，若同温同压下测得反应前后混合气体的密度比为0.9：1，则反应掉的SO2 是原有SO2的 %。

（2）化工生产中要提高综合经济效益时，主要从以下几个方面考虑：① ；
② ；③ ；④ 。
23、（10分）下图是黄铁矿为开始反应物的一系列变化，其中不含硫的反应产物已略去。

（1）写出化学式：
A、 ；B、 ；
C、 ；D、 ；
E、 。
（2）写出化学方程式：
① ， ② ，
⑤ 。
（3）写出离子方程式：
② ， ④ 。
24、（6分）酸雨是由于大气中SO2 和NOX(NO和NO2)的含量不断升高,并转 变为H2SO4和HNO3(主要是H2SO4)随雨水降落而形成的。为防止污染，硫酸厂用氨水来吸收二氧化硫，离子方程式为 ，硝酸厂可用烧碱溶液来吸收氮的氧化物，如NO2 被烧碱吸收生成NaNO2 和NaNO3 ，离子方程式为 ；对酸雨地区的治理，目前一种比较有效的方法是用直升机喷撒白垩粉，降解酸雨污染，其离子方程式为
。
25、（4分）以黄铁矿为原料生产硫酸，根据下列方程式：
（1）FeS2(s)+ Fe2O3(s)+2SO2(g) △H==-853 KJ/mol

（2）SO2(g) + SO3(g) ； △H== -98.3 KJ/mol
（3）SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l) ； △H==-130.3KJ//mol
计算将1.0 mol FeS2 中的硫全部转化为H2SO4 ，理论上可产生多少热量？
26、（12分）有两只密闭容器A和B，A容器有一个移动的活塞，能使容器内保持恒压，B容器保持恒容。起始时间向这两只容器中分别充入等量的体积比为2：1的SO2和O2的混合气体，并使 A和B容积相等（如下图），在保持400℃条件下使之发生反应：
2SO2+ O2 2SO3。 填写出列空格：

（1）达到平衡时所需的时间A 容器比B容器 ，A容器中SO2的转化率比B容器中SO2的转化率 。
（2）达到（1）所述平衡后，若向两容器中通入数量不多的等量氩气，A容器中化学平衡
移动，B容器中化学平衡 移动。
（3）达到（1）所述平衡后，若向两容器中通入等量的原反应气体，再达到平衡时，A容器中SO3 的百分含量 （增大、减少、不变）；B容器中的百分含量 （增大、减少、不变）。
27、（8分）三氧化硫的熔点是16.8℃,沸点44.8℃，实验室合成SO3 的装置如图：请回答下列问题：

（1）装置A的作用是 。
（2）反应进行一段时间后，C中可观察到的现象是 。
（3）若将C换成E，实验过程中可观察到的现象是 ，这是因为：
。
（4）使SO2和O2按体积比1：1混合，且控制通入B的速度使之充分反应，由C导出的气体是 ，气体存在的原因是： 。
三、计算题
28、（8分）某硫酸厂购进一批硫铁矿，用接触法生产H2SO4。
（1）取矿样10g在O2中充分燃烧后，称得残留固体质量为7.6g，计算矿石中含 FeS2的质量分数。
（2）用这种矿石100t，理论上可制得发烟硫酸多少吨？（该发烟硫酸中SO3与H2SO4的物质的量之比为1：2）。
（3）向制得的发烟硫酸中加入多少吨水可得98%的浓H2SO4？

参考答案
一、选择题
1、D 2、C 3、C 4、C 5、A 6、D 7、B 8、A 9、C 10、C
11、C 12、AD 13、CD 14、C 15、BC 16、D 17、BD 18、C 19、B 20、C
二、填空题
21、（1）因为反应为2SO2+O2 2SO3，所以增大O2的浓度，导致平衡向正向移动，使成本较贵的SO2原料气得到充分利用，提高了SO2的转化率。
（2）因为反应为2SO2+O2 2SO3；△H＜0，正反应为放热反应，虽然低温有利于反应向正向进行，但反应速率太慢。因而从提高反应速率的要求应使反应在加热的条件下进行，同时V2O5催化剂的活性温度为500℃左右。在500℃左右既可以加快反应速率，缩短达到平衡所需的时间，又可以使催化剂得以发挥最大作用。
（3）因为常压下，w（SO3）=91%，所以选择常压生产即有较大的转化率了，无必要采用高压，高压对生产设备、动力系统、生产安全等方面要求高、难度大，成本高，因而不适宜。
（4）由于SO3+H2OH2SO4；△H＜0，反应强烈放热，会造成H2SO4与水的雾化，使吸收速率降低，对生产不利。用98.3%的浓H2SO4进行吸收，可以避免这种现象的产生。
（5）因为SO2将严重污染环境，形成酸雨。另外，为了充分利用SO2，提高SO2的利用率，尾气中的SO2应予以回收。
22、（1）80%
（2）①提高劳动生产率 ②降低成本 ③保护环境 ④提供优质廉价的化工产品
23、[解析]各物质均含硫物，则C必为SO2，D为H2SO4 ；又由B A ，则B为S ，A为FeS。E为H2S。
答案：（1）FeS S SO2 H2SO4 H2S
（2） ①FeS2 FeS+S
③S+2H2SO4(浓) 3SO2 ↑+H2O
⑤C+2H2SO4(浓) CO2 ↑+2SO2↑+2H2O
（3）②FeS+2H+Fe2+ +H2S↑
④SO2+Cl2+2H2O4H+ +SO42-+2Cl-
24、2NH3·H2O+ SO22NH4++SO42-+ H2O
2NO2+2OH-NO3—+ NO2—+ H2O
CaCO3+ 2H++SO42-CaSO4 +CO2 ↑+ H2O
25、FeS2 ～ 2SO2 ～ 2SO3 ～ 2H2SO4
1mol 2 mol 2 mol 2 mol
Q=853KJ+2×98.3KJ+2×130.3KJ=1310.2KJ
26、（1）短；大 （2）向逆反应方向；不 （3）不变；增大
27、（1）干燥气体 （2）有无色晶体产生
（3）液面上有酸雾产生 SO3 遇水立即剧烈反应放出大量的热
（4）SO2 、O2 SO2 和O2化合成SO3的反应是可逆反应，反应物不会完全转化为生成物。
28、解：4FeS2 +11O2 2Fe2O3+8SO2 △m
(120×4)g (160×2)g 160g
m FeS2 10g -7.6g
m FeS2=7.2g

∴FeS2%=

(2)由关系式： FeS2 ～ 2H2SO4·SO3

（ ×120）t (2×98+80) t

(100×72%) t m2H2SO4·SO3
m2H2SO4·SO3=110.4 t

(3) C =

m水=9.6 t