作业帮（2012•许昌三模）[化学--选修2：化学与技术]硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题．
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：化学作业 时间：2024/05/14 14:19:09
（2012•许昌三模）[化学--选修2：化学与技术]硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题．
（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______的郊区．
A．风光秀丽的旅游城市
B．消耗硫酸甚多的工业城市
C．人口稠密的文化、商业中心城市
（2）写出沸腾炉内煅烧黄铁矿的化学方程式：
（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______的郊区．
A．风光秀丽的旅游城市
B．消耗硫酸甚多的工业城市
C．人口稠密的文化、商业中心城市
（2）写出沸腾炉内煅烧黄铁矿的化学方程式：
4FeS2+11O2
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（1）A．风光秀丽的旅游城市的郊区，不靠近原料基地，也不靠近消耗硫酸的工业城市，导致原料运输与产品运输成本高，同时还会对旅游城市造成污染，故A错误；
B．由于硫酸产品的运输成本要高于原料黄铁矿的运输成本，所以厂址应选择在消耗硫酸甚多的工业城市郊区，故B正确；
C．人口稠密的文化、商业中心城市的郊区，远离原料基地和消耗硫酸的工业城市，同时为了防止污染环境，不宜考虑作为硫酸厂厂址，故C错误；
故答案为：B；
（2）沸腾炉内煅烧黄铁矿生成氧化铁和二氧化硫，反应的化学方程式为：4FeS2+11O2
高温
.
2Fe2O3+8SO2，接触室内是二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，化学方程式为：2SO2+O2
催化剂
.
△2SO3，
故答案为：4FeS2+11O2
高温
.
2Fe2O3+8SO2；2SO2+O2
催化剂
.
△2SO3；
（3）根据题意可知，高温煅烧时CuFeS2时，反应物为CuFeS2和O2，生成物为CuO、Fe2O3 和SO2，再根据化合价升降法配平氧化还原反应方程式，
故答案为：4CuFeS2+13O2
高温
.
4CuO+2Fe2O3+8SO2；
（4）A．在硫酸工业制法中，黄铁矿燃烧前需要粉碎，是为了增大与空气的接触面，加快反应速率，不是因为大块的黄铁矿不能在空气中燃烧．故A不正确；
B．从沸腾炉出来的炉气中含有SO2、O2、N2、水蒸气、灰尘、砷硒化合物等，由于砷硒化合物能导致催化剂失去催化活性，因此需净化，不是因为炉气中二氧化硫会与杂质反应，故B不正确；
C．二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂，目的是加快反应速率，提高产量．并不能提高二氧化硫的转化率，故C不正确；
D．在吸收塔中三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以提高三氧化硫的吸收效率．故D正确；
故答案为：D；
（5）依据平衡移动原理可知，反应2SO2+O2
催化剂
.
△2SO3增大压强，二氧化硫的转化率增大，图表中数据分析，常压下二氧化硫的转化率已很大，加压转化率增大不大，所以常压下反应，
故答案为：增大；常压下SO2的转化率已很大；
（6）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），根据题意由表中数据可知，硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度升高而降低，是因为反应CuO+SO3
△
.
CuSO4中SO3的质量减少导致的，根据2SO2（g）+O2（g）
催化剂
.
△2SO3（g）△H=-98.3kJ•mol-1反应制备SO3，该反应为可逆反应，正方向为放热，随着温度升高，平衡逆向移动，导致SO3的量减少，由CuO与SO3 在沸腾炉中化合而成CuSO4的量也减少，
故答案为：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）．
B．由于硫酸产品的运输成本要高于原料黄铁矿的运输成本，所以厂址应选择在消耗硫酸甚多的工业城市郊区，故B正确；
C．人口稠密的文化、商业中心城市的郊区，远离原料基地和消耗硫酸的工业城市，同时为了防止污染环境，不宜考虑作为硫酸厂厂址，故C错误；
故答案为：B；
（2）沸腾炉内煅烧黄铁矿生成氧化铁和二氧化硫，反应的化学方程式为：4FeS2+11O2
高温
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2Fe2O3+8SO2，接触室内是二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，化学方程式为：2SO2+O2
催化剂
.
△2SO3，
故答案为：4FeS2+11O2
高温
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2Fe2O3+8SO2；2SO2+O2
催化剂
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△2SO3；
（3）根据题意可知，高温煅烧时CuFeS2时，反应物为CuFeS2和O2，生成物为CuO、Fe2O3 和SO2，再根据化合价升降法配平氧化还原反应方程式，
故答案为：4CuFeS2+13O2
高温
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4CuO+2Fe2O3+8SO2；
（4）A．在硫酸工业制法中，黄铁矿燃烧前需要粉碎，是为了增大与空气的接触面，加快反应速率，不是因为大块的黄铁矿不能在空气中燃烧．故A不正确；
B．从沸腾炉出来的炉气中含有SO2、O2、N2、水蒸气、灰尘、砷硒化合物等，由于砷硒化合物能导致催化剂失去催化活性，因此需净化，不是因为炉气中二氧化硫会与杂质反应，故B不正确；
C．二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂，目的是加快反应速率，提高产量．并不能提高二氧化硫的转化率，故C不正确；
D．在吸收塔中三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以提高三氧化硫的吸收效率．故D正确；
故答案为：D；
（5）依据平衡移动原理可知，反应2SO2+O2
催化剂
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△2SO3增大压强，二氧化硫的转化率增大，图表中数据分析，常压下二氧化硫的转化率已很大，加压转化率增大不大，所以常压下反应，
故答案为：增大；常压下SO2的转化率已很大；
（6）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），根据题意由表中数据可知，硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度升高而降低，是因为反应CuO+SO3
△
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CuSO4中SO3的质量减少导致的，根据2SO2（g）+O2（g）
催化剂
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△2SO3（g）△H=-98.3kJ•mol-1反应制备SO3，该反应为可逆反应，正方向为放热，随着温度升高，平衡逆向移动，导致SO3的量减少，由CuO与SO3 在沸腾炉中化合而成CuSO4的量也减少，
故答案为：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）．
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