[化学——选修化学与技术](15分)硫酸工业生产应考虑综合经济

[化学——选修化学与技术](15分)

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(填选项的标号)

      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)据测算,接触法制硫酸过程中,若反应热都未被利用,则每生产1t 98%硫酸需消耗3.6×105kJ能量。请通过计算判断,若反应:SO2(g)+1/2O2(g)=SO3(g);△H=-98.3kJ·mol1;放出的热量能在生产过程中得到充分利用,则每生产1t98%硫酸只需外界提供(或可向外界输出)           千焦能量;

(3)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                                              。

(4)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

矿渣中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                                                      。

 

答案

(1)C  (3分)

(2)输出6.23×105kJ能量  (4分)

   (3)4CuFeS2+13O2=4CuO+2Fe2O3+8SO  (4分)

   (4)SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应,随温度升高,平衡逆移,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)(4分)

解析:

 

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