题目

题型：不详难度：来源：

硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。请回答硫酸工业中的如下问题：
（1）若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂，你认为厂址宜选在     郊
区（填标号）；

A．有丰富黄铁矿资源的城市	B．风光秀丽的旅游城市
C．消耗硫酸甚多的工业城市	D．人口稠密的文化、商业中心城市

（2）CuFeS₂ 是黄铁矿的另一成分，煅烧时CuFeS₂转化为CuO、Fe₂O₃和SO₂，
该反应的化学方程式为                。
（3）为提高SO₃吸收率，实际生产中通常用         吸收SO₃。
（4）已知反应2SO₂+O₂SO₃ △H <0，现将0．050mol SO₂和0．030mol O₂
充入容积为1L的密闭容器中，反应在一定条件下达到平衡，测得反应后容器压
强缩小到原来压强的75%，则该条件下SO₂的转化率为________；该条件下的
平衡常数为__________。
（5）由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe₂O₃、CuO、CuSO₄（由CuO与SO₃在
沸腾炉中化合而成），其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化（见下表）

沸腾炉温度/℃	600	620	640	660
炉渣中CuSO4的质量分数/%	9．3	9．2	9．0	8．4

已知CuSO₄在低于660℃时不会分解，请简要分析上表中CuSO₄的质量分数随
温度升高而降低的原因                          。
（6）在硫酸工业尾气中，SO₂是主要大气污染物，必须进行净化处理，处理方
法可用      （填名称）吸收，然后再用硫酸处理，重新生成SO₂和一种生产
水泥的辅料，写出这两步反应的化学方程式          。

答案

（1）C 
（2）4CuFeS₂+13O₂ 4CuO+2Fe₂O₃+8SO₂
（3）98%的浓硫酸
（4）80％                                 
1．6×10³
（5）SO₂转化为SO₃是正反应放热的可逆反应，随温度升高，平衡左移，SO₃物质的量减少，所以CuSO₄的量减少（或温度升高，SO₃物质的量减少，故CuSO₄的量减少）
（6）石灰水；SO₂+Ca（OH）2==CaSO₃↓+H₂O 
CaSO₃+H₂SO₄==CaSO₄+SO₂↑+H₂O 

解析

（1）从资源的利用、交通等考虑，选合适；
（2）CuFeS₂ 是黄铁矿的另一成分，煅烧时CuFeS₂转化为CuO、Fe₂O₃和SO₂，
该反应的化学方程式为，4CuFeS₂+13O₂ 4CuO+2Fe₂O₃+8SO₂
（3）为提高SO₃吸收率，实际生产中通常用98.3%浓硫酸吸收,因为用水吸收,容易形成酸雾,阻碍了三氧化硫的吸收。
（4）已知反应2SO₂+O₂⇌2SO₃△H＜0，现将0.050mol SO₂和0.030mol O₂充入容积为1L的密闭容器中，反应在一定条件下达到平衡，设反应的二氧化硫物质的量为X：依据三段式列式：
2SO₂ +     O₂⇌      2SO₃
起始量（mol）    0.050     0.030    0
变化量（mol）     X           0.5X   X
平衡量（mol）    0.05-X   0.03-0.5X   X
测得反应后容器压强缩小到原来压强的75%，所以压强之比等于物质的量之比；则，0.05-X+0.03-0.5X+X=（0.050+0.030）×75%
解得：X=0.04mol；
则二氧化硫的转化率=0.04mol/0.05mol×100%=80%；
平衡状态物质的平衡浓度为：c（SO₂）=0.01mol/L；c（O₂）=0.01mol/L；c（SO₃）=0.04mol/L；平衡常数K= C²(SO₃)/[ C²(SO₂)×C(O₂)]= 0.042/[0.01²×0.01]
=1.6×10³；
（5）SO₂转化为SO₃是正反应放热的可逆反应，随温度升高，平衡左移，SO₃物质的量减少，所以CuSO₄的量减少。
（6）在硫酸工业尾气中，SO₂是主要大气污染物，必须进行净化处理，处理方
法可用生石灰除去，其步方程式为SO₂+Ca（OH）₂==CaSO₃↓+H₂O ，
CaSO₃+H₂SO₄==CaSO₄+SO₂↑+H₂O