Question

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

4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2。

完成下列填空：

（1）煅燒黃鐵礦在________（填設備名稱）中進行，此反應中被氧化的元素是___________。

（2）SO2的催化氧化：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，該反應的平衡常數表達式為K= ______；反應達到平衡，及時分離出SO3，則平衡向_________方向移動（選填“正反應”“逆反應”）。其他條件不變，降低溫度平衡向正反應方向移動，則正反應為__________反應（選填“吸熱”“放熱”）。

（3）下圖為二氧化硫與氧氣反應的速率（ν）與時間（t）的關系，判斷在t1時刻曲線發生變化的原因是______（選填編號）。

a. 增大O2的濃度

b. 擴大容器體積

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價的Fe、-1價的S 正反應 放熱 C 不變 1500

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

（2）根據方程式2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，反應的平衡常數表達式；反應達到平衡，及時分離出SO3，平衡向正反應方向移動。其他條件不變，降低溫度平衡向正反應方向移動，則正反應為放熱反應，故答案為： ；正反應 ； 放熱；

（3）a. 增大O2的濃度，反應速率加快，平衡正向移動，與圖像不符，錯誤；b. 擴大容器體積，濃度減小，反應速率減小，與圖像不符，錯誤；c. 加入催化劑，反應速率加快，平衡不移動，與圖像相符，正確；d. 升高溫度，反應速率加快，平衡逆向移動，與圖像不符，錯誤；故選C；改變條件后，平衡不移動，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FeS2~ 2H2SO4，1000 kg FeS2的物質的量=，則可以制得98%的濃硫酸的質量為×2×（1-10%）×98g/mol÷98%=1500000g=1500kg，故答案為：1500。