Question

（2011?江西一模）[化學與技術]硫酸工業(yè)生產(chǎn)應考慮綜合經(jīng)濟效益問題．
（1）若從下列四個城市中選擇一處新建一座硫酸廠，你認為廠址宜選在

C

的郊區(qū)（填選項的標號）
A．有豐富黃鐵礦資源的城市  B．風光秀麗的旅游城市
C．消耗硫酸甚多的工業(yè)城市  D．人口稠密的文化、商業(yè)中心城市
（2）據(jù)測算，接觸法制硫酸過程中，若反應熱都未被利用，則每生產(chǎn)1t 98%硫酸需消耗3.6×10⁵kJ能量．請通過計算判斷，若反應：SO₂（g）+

1

2

O₂?SO₃ △H=-98.3kJ?mol^-1放出的熱量能在生產(chǎn)過程中得到充分利用，則每生產(chǎn)1t98%硫酸只需外界提供（或可向外界輸出）

6.23×10⁵

千焦能量（H₂SO₄的摩爾質量為98g?mol^-1）
（3）CuFeS₂是黃鐵礦的另一成分，煅燒時，CuFeS₂轉化為CuO、Fe₂O₃和SO₂，該反應的化學方程式為

4CuFeS₂+13O₂

煅燒  .

4CuO+2Fe₂O₃+8SO₂

．
（4）由硫酸廠沸騰爐排出的礦渣中含有Fe₂O₃、CuO、CuSO₄（由CuO與SO₃在沸騰爐中化合而成），其中硫酸銅的質量分數(shù)隨沸騰爐溫度不同而變化（見下表）

沸騰爐溫度/℃	600	620	640	660
礦渣中CuSO4的質量分數(shù)/%	9.3	9.2	9.0	8.4

已知CuSO₄在低于660℃時不會分解，請簡要分析上表中CuSO₄的質量分數(shù)隨溫度升高而降低的原因

SO₂轉化為SO₃是正反應放熱的可逆反應，隨溫度升高，平衡逆移，SO₃物質的量減少，所以CuSO₄的量減少（或溫度升高，SO₃物質的量減少，故CuSO₄的量減少）

．

Answer 1

分析：（1）硫酸工業(yè)生產(chǎn)應考慮綜合經(jīng)濟效益問題，同時要考慮當?shù)氐男枨罅壳闆r，硫酸廠是一座具有一定污染性的工廠；
（2）根據(jù)硫原子守恒，外界提供的能量即為硫酸生產(chǎn)過程放出的熱量和需消耗的能量之間的差值；
（3）根據(jù)反應物和生成物結合質量守恒來書寫化學方程式；
（4）根據(jù)硫酸銅的生產(chǎn)原理和化學平衡移動的影響因素來考慮．

解答：解：（1）硫酸工業(yè)生產(chǎn)應考慮綜合經(jīng)濟效益問題，同時要考慮當?shù)氐男枨罅壳闆r，硫酸廠是一座具有一定污染性的工廠，所以廠址宜選在消耗硫酸甚多的工業(yè)城市，故答案為：C；
（2）解：根據(jù)原子守恒，則SO₂～SO₃～H₂SO₄       放出的熱量
                                   98g         98.3KJ
                             1×10⁶×98%g        x
      

98g

1×106×98%g

=

98.3kJ

x

      解得：x=9.83×10⁵kJ   
可向外界輸出的能量：9.83×10⁵kJ-3.6×10⁵KJ=6.23×10⁵KJ，故答案為：6.23×10⁵；煅燒
（3）反應物和生成物已知，結合質量守恒來書寫化學方程式為：4CuFeS₂+13O₂ 

煅燒  .

 4CuO+2Fe₂O₃+8SO₂，故答案為：
4CuFeS₂+13O₂ 

煅燒  .

 4CuO+2Fe₂O₃+8SO₂；
（4）SO₂轉化為SO₃是正反應放熱的可逆反應，隨溫度升高，平衡逆移，SO₃物質的量減少，所以CuSO₄的量減少（或溫度升高，SO₃物質的量減少，故CuSO₄的量減少），
故答案為：SO₂轉化為SO₃是正反應放熱的可逆反應，隨溫度升高，平衡逆移，SO₃物質的量減少，所以CuSO₄的量減少（或溫度升高，SO₃物質的量減少，故CuSO₄的量減少）．

點評：本題是一道關于硫酸的工業(yè)生產(chǎn)知識題目，綜合性較強，難度較大．