4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2:防止混合气体中的灰尘、水蒸气等在接触室中导致催化剂中毒:如图所示,外界的混合气体通过一组小管道横穿经过接触室中部,从另一侧导出.二氧化硫和氧气的混合气体在上方催化剂处发生反应,温度上升,往下移动时,将管道中的混合气体加热,使管道中的气体达到反应所需温度;同时本身的温度降低,遇到下方的催化剂时会进一步反应,提高转化率:a、b、d:用水吸收三氧化硫易形成酸雾,吸收速度慢,不利于吸收:
H2SO4?SO3
解:(1)燃烧黄铁矿反应,反应物为FeS2和O2,生成物为Fe2O3和SO2,根据化合价升降法配平,
FeS2+O2--Fe2O3+SO2 ,FeS2中Fe为+2价,S为-1价,O2中O为0价,Fe2O3中Fe为+3价、O为-2价,SO2中S为+4价、O为-2价,
FeS2中:铁元素上升1价,硫元素上升5价×2,则总共上升11价,
O2中:氧元素降低2价×2,则总共降低4价.所以FeS2前计量数为4,O2前计量数为11,再根据原子守恒,配出Fe2O3前计量数为2,SO2前计量数为8,
则方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,故答案为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;
(2)接触室中净化气体可以防止催化剂中毒;故答案为:防止混合气体中的灰尘、水蒸气等在接触室中导致催化剂中毒;
(3)为了综合考虑反应速率和转化率,同时充分利用反应放出的热量,接触室进行了巧妙的设计,如图所示,外界的混合气体通过一组小管道横穿经过接触室中部,从另一侧导出.二氧化硫和氧气的混合气体在上方催化剂处发生反应,温度上升,往下移动时,将管道中的混合气体加热,使管道中的气体达到反应所需温度;同时本身的温度降低,遇到下方的催化剂时会进一步反应,提高转化率;
故答案为:如图所示,外界的混合气体通过一组小管道横穿经过接触室中部,从另一侧导出.二氧化硫和氧气的混合气体在上方催化剂处发生反应,温度上升,往下移动时,将管道中的混合气体加热,使管道中的气体达到反应所需温度;同时本身的温度降低,遇到下方的催化剂时会进一步反应,提高转化率;
(4)a、在沸腾炉中,原料黄铁矿是固体、空气是气体,为了加快反应速率,所以要将黄铁矿粉碎,增大接触面,提高反应速率,故a正确;
b、转化率=已转化的原料的量/原料的总量×100%,接触室中反应2SO2+O22SO3,为可逆反应,采用空气过量目的是增大氧气浓度,促使平衡正向移动,导致SO2更多的转化成SO3,所以SO2转化率提高,故b正确;
c、催化剂只能改变反应速率,不能影响转化率,故c不正确;
d、沸腾炉排出的矿渣中主要成分为Fe2O3,可作为炼铁原料,故d正确;
故答案为:abd;
(5)吸收塔中SO3如果用水吸收,发生反应:SO3+H2O═H2SO4,该反应为放热反应,放出的热量易导致酸雾形成,阻隔在三氧化硫和水之间,阻碍水对三氧化硫的吸收;而浓硫酸的沸点高,难以气化,不会形成酸雾,同时三氧化硫易溶于浓硫酸,所以工业上从吸收塔顶部喷洒浓硫酸作吸收液,最终得到“发烟”硫酸,H2SO4→H2SO4?xSO3
98 98+80x
98.3%15t 29.2t 解之得x=1;
故答案为:用水吸收三氧化硫易形成酸雾,吸收速度慢,不利于吸收 H2SO4?SO3.