Question

（选考）某磷肥厂利用某磷矿石[Ca₃(PO₄)₂]制取磷肥并综合利用副产物生产水泥的工艺流程如下：

（1）将磷矿石制成磷肥的目的是           ，有关的化学方程式为           。

（2）在该工艺流程中高硫煤粉不需要脱硫，理由是                       。

（3）水泥属于                材料。

（填“A”或者“B”：A.新型无机非金属材料  B.传统无机非金属材料）

（4）工业生产硫酸过程中，SO₂在接触室中被催化氧化为SO₃，已知该反应为放热反应．现将2mol SO₂、1mol O₂充入体积为2L的密闭容器中充分反应，放出热量98.3kJ，此时测得SO₂的物质的量为1mol．则该热化学方程式为                    ，平衡常数K为                   。

（5）工业上用接触法制硫酸，最后的产品是98%的硫酸或组成为2H₂SO₄·SO₃的发烟硫酸（H₂SO₄和H₂SO₄·SO₃的混合物，其中SO₃的质量分数约为29%）。若98%的浓硫酸可表示为SO₃·aH₂O,含SO₃29%的发烟硫酸可表示为bSO₃·H₂O，则a=            ,b=           。

Answer

（15分，除标注外，每空2分）

（1）将难溶于水的Ca3(PO4)2 转化为易溶于水的Ca(H2PO4)2 ，便于植物吸收

（合理答案均计分）

Ca3(PO4)2+2H2SO4 = 2CaSO4+Ca(H2PO4)2

（2）S与O2反应产生的SO2可用于生产H2SO4而循环使用（合理答案均计分）

（3）B（1分）

（4）2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）△H=-196.6 kJ/mol 4

（5）10/9 3/2 (相应带小数值也计分)

【解析】

试题分析：（1）磷矿石中的磷酸钙难溶于水，而转化为磷肥后生成Ca(H2PO4)2，易溶于水，便于植物吸收；

化学方程式是Ca3(PO4)2+2H2SO4 = 2CaSO4+Ca(H2PO4)2

（2）在该工艺流程中高硫煤粉不需要脱硫，是因为高硫煤粉与石膏反应后生成的二氧化硫可用于制取硫酸；

（3）水泥是用石灰石与黏土混合制取，属于传统的无机非金属材料，答案选B；

（4）现将2mol SO2、1mol O2充入体积为2L的密闭容器中充分反应，放出热量98.3kJ，此时测得SO2的物质的量为1mol．说明消耗二氧化硫1mol时，反应放热98.3kJ，消耗2mol二氧化硫放出196.6kJ的热量，则该反应的热化学方程式是2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）△H=-196.6 kJ/mol；平衡时，二氧化硫的浓度是1mol/2L=0.5mol/L，氧气的浓度则是0.25mol/L，生成三氧化硫的浓度是1mol/2L=0.5mol/L，所以平衡常数K=0.52/(0.52×0.25)=4；

（5）98%的浓硫酸为98g硫酸与2g水的混合物，98g硫酸的物质的量是1mol，即三氧化硫的物质的量是1mol，水的物质的量是（18+2）g/18g/mol=10/9mol,则a=10/9；含SO329%的发烟硫酸可表示为2H2SO4·SO3，可写成2 SO3·2H2O·SO3=3 SO3·2H2O，所以b=3/2.

考点：考查对工业流程的分析，平衡常数的计算，化学式的改写