党的十九大报告提出建设美丽中国,推进工业绿色发展。石油开采的过程中会释放硫化氢(H2S)等有害气体,脱硫技术的研究与应用,对环境保护及生态建设尤为重要。

I.认识硫元素
(1)图1和图2是有关硫元素的相关信息,下列说法错误的是 BCBC。
A.硫是非金属元素
B.若乙表示S2-,则x为6
C.M点表示的物质在空气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰
D.工业上,N点表示的物质的任意排放会形成酸雨
Ⅱ.探究克劳斯法脱硫原理
(一)工业上常利用克劳斯法处理含H2S的废气并获得硫,工艺流程如图3:

(2)反应炉中部分H2S发生的反应为2H2S+3O2 高温 2SO2+2H2O,剩余的H2S在催化转化器中发生的反应为4H2S+2SO2 高温 3X+4H2O,X是一种气体,化学式为 S2S2。
(3)为提高H2S转化为硫的比例,理论上应控制反应炉和催化转化器中参加反应的H2S的分子个数比为1:21:2(填最小整数比)。
(二)克劳斯法脱硫条件的选择与优化
(4)某温度下,以不同的浓度比c(H2S):c(O2)(浓度比相当于分子个数比)对H2S的转化率的影响如图4。按浓度比c(H2S):c(O2)=2:1的混合气通入,可保持H2S较高的转化率。若浓度比c(H2S):c(O2)过低或过高,均会产生不利的影响。若浓度比c(H2S):c(O2)过低,在较高温度下可能会生成SO2SO2(填化学式),降低硫的产率;若浓度比c(H2S):c(O2)过高,H2S的转化率会 降低降低(填“升高”或“降低”)。
(5)活性Al2O3可作为克劳斯法脱硫反应的催化剂。其它条件相同下,按浓度比c(H2S):c(O2)=2:1的混合气,匀速通入活性Al2O3催化反应器中反应(如图5),测得反应相同时间内H2S的转化率随温度的变化曲线。(如图6)
【已知】催化剂在使用过程中受种种因素的影响会失去活性,失去催化作用。
温度在0~T1℃范围内,H2S的转化率迅速上升的原因是 升高温度加快反应速率升高温度加快反应速率、使用催化剂加快反应速率使用催化剂加快反应速率;当温度高于T2℃时,H2S的转化率迅速下降的原因可能是 催化剂在高温(温度高于T2)时失去活性,失去催化作用催化剂在高温(温度高于T2)时失去活性,失去催化作用。
(6)一定温度下,按浓度比c(H2S):c(O2)=2:1的混合气,以不同流速通入活性Al2O3催化反应器中反应,测得H2S的转化率随混合气流速的变化曲线(如图7)。
结合实际工业生产效益分析,混合气流速适宜范围是 BB(填字母)。
A.2×100m3/h~4×100m3/h
B.8×100m3/h~10×100m3/h
C.14×100m3/h~16×100m3/h
高温
高温
【答案】BC;S2;1:2;SO2;降低;升高温度加快反应速率;使用催化剂加快反应速率;催化剂在高温(温度高于T2)时失去活性,失去催化作用;B
【解答】
【点评】
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