Question

（化学与技术，15分）以黄铁矿为原料，采用接触法生产硫酸的流程可简示如图1：

请回答下列问题：

（1）在炉气制造中，生成SO₂的化学方程式为                                ；

（2）炉气精制的作用是将含SO₂的炉气     、     和干燥，如果炉气不经过精制，对SO₂催化氧化的影响是                        ；

（3）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2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                          ；

（4）在SO₂催化氧化设备中设置热交换器的目的是                   ，从而充分利用能源。

Answer

（1）4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2；（3分）

（2）除尘、水洗； 砷、硒等化合物会使催化剂中毒，水蒸气对设备和生产有不良影响；（每空2分）

（3）不选择B点，因为压强越大对设备的投资大，消耗的动能大，SO2原料的转化率已是97%左右，再提高压强，SO2的转化率提高的余地很小，所以采用1个大气压；不选择C点，因为温度越低，SO2转化率虽然更高，但催化作用受影响，450℃时，催化剂的催化效率最高，故不选C点；（3分）

（4）利用反应放出的热量预热原料气；上层反应气经热交换器温度降到400～500℃进入下层使反应更加完全。（3分）

【解析】

试题分析：（1）在炉气制造中，生成SO2的化学方程式为4FeS2+11O24Fe2O3+8SO2；

（2）为防止催化剂中毒，腐蚀设备，炉气精制的作用是将含SO2的炉气除尘、水洗和干燥，如果炉气不经过精制，对SO2催化氧化的影响是砷、硒等化合物会使催化剂中毒，水蒸气对设备和生产有不良影响；

（3）由于压强越大对设备的投资大，消耗的动能大，SO2原料的转化率已是97%左右，再提高压强，SO2的转化率提高的余地很小，所以采用1个大气压，因此不选择B点；又因为温度越低，SO2转化率虽然更高，但催化作用受影响，450℃时，催化剂的催化效率最高，所以故不选C点；

（4）在SO2催化氧化设备中设置热交换器的目的是利用反应放出的热量预热原料气；上层反应气经热交换器温度降到400～500℃进入下层使反应更加完全，从而充分利用能源。

考点：考查工业制硫酸的分析与判断