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【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(fā)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。

【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;

3a. 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;

4SO3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。

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