Question

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          。

Answer

（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