Question

【題目】接觸法制硫酸的三個(gè)階段：煅燒、氧化、吸收。煅燒黃鐵礦的化學(xué)方程式為：

4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2。

完成下列填空：

（1）煅燒黃鐵礦在________（填設(shè)備名稱）中進(jìn)行，此反應(yīng)中被氧化的元素是___________。

（2）SO2的催化氧化：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K= ______；反應(yīng)達(dá)到平衡，及時(shí)分離出SO3，則平衡向_________方向移動(dòng)（選填“正反應(yīng)”“逆反應(yīng)”）。其他條件不變，降低溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)為__________反應(yīng)（選填“吸熱”“放熱”）。

（3）下圖為二氧化硫與氧氣反應(yīng)的速率（ν）與時(shí)間（t）的關(guān)系，判斷在t1時(shí)刻曲線發(fā)生變化的原因是______（選填編號(hào)）。

a. 增大O2的濃度

b. 擴(kuò)大容器體積

c. 加入催化劑

d. 升高溫度

改變條件后，平衡混合物中SO3的百分含量_______（選填“增大”“減小”“不變”）。

（4）SO3的吸收：SO3 + H2O → H2SO4 。假定制備硫酸的整個(gè)過程中S元素共損失10%，則含1000 kg FeS2的黃鐵礦可以制得98%的濃硫酸_____________kg。

Answer 1

【答案】 沸騰爐 +2價(jià)的Fe、-1價(jià)的S 正反應(yīng) 放熱 C 不變 1500

【解析】（1）煅燒黃鐵礦在沸騰爐中進(jìn)行，此反應(yīng)中鐵和硫元素的化合價(jià)升高，被氧化，故答案為：沸騰爐； Fe、S；

（2）根據(jù)方程式2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式；反應(yīng)達(dá)到平衡，及時(shí)分離出SO3，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。其他條件不變，降低溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為： ；正反應(yīng) ； 放熱；

（3）a. 增大O2的濃度，反應(yīng)速率加快，平衡正向移動(dòng)，與圖像不符，錯(cuò)誤；b. 擴(kuò)大容器體積，濃度減小，反應(yīng)速率減小，與圖像不符，錯(cuò)誤；c. 加入催化劑，反應(yīng)速率加快，平衡不移動(dòng)，與圖像相符，正確；d. 升高溫度，反應(yīng)速率加快，平衡逆向移動(dòng)，與圖像不符，錯(cuò)誤；故選C；改變條件后，平衡不移動(dòng)，平衡混合物中SO3的百分含量不變，故答案為：C；不變；

（4）SO3的吸收：SO3 + H2O →。假定制備硫酸的整個(gè)過程中S元素共損失10%，則含1000 kg FeS2的黃鐵礦可以制得98%的濃硫酸_____________kg。

根據(jù)FeS2~ 2H2SO4，1000 kg FeS2的物質(zhì)的量=，則可以制得98%的濃硫酸的質(zhì)量為×2×（1-10%）×98g/mol÷98%=1500000g=1500kg，故答案為：1500。