以黄铁矿为原料生产硫酸的主要设备是沸腾炉、（炉气精制）、接触室和吸收塔等．（1）请写出炉气制造即沸

Question

以黄铁矿为原料生产硫酸的主要设备是沸腾炉、（炉气精制）、接触室和吸收塔等．（1）请写出炉气制造即沸腾炉中黄铁矿燃烧的化学方程式______． （2）炉气精制的作用是将含SO 2 进行除法和水洗．而精制炉气即SO 2 的催化氧化，在接触室中进行．A、精制炉气（含SO 2 体积分数为7%、O 2 为11%、N 2 为82%）中SO 2 平衡转化率与温度及压强关系如图1所示．在实际生产中，SO 2 催化氧化反应的条件选择常压、450℃左右（对应图中A点），而没有选择SO 2 转化率更高的B或C点对应的反应条件，其原因分别是______、______．B、接触室中2SO 2 （g）+O 2 （g） 催化剂 . △ 2SO 3 （g），反应过程的能量变化如图2所示．已知1mol SO 2 （g）氧化为1mol SO 3 （g）的△H=-99kJ?mol -1 ．请回答下列问题： ①图中C点表示______，E的大小对该反应的反应热______（填“有”或“无”） 影响．该反应通常用V 2 O 5 作催化剂，加V 2 O 5 会使图中B点______（填“升高”或“降低”）．②反应达到平衡时，平衡常数表达式K=______，升高温度，K值______（填“增大”、“减小”或“不变”）；图中△H=______kJ?mol -1 ．（3）从吸收塔出来的气体用一定量氨水吸收，得到的铵盐产品是（NH 4 ） 2 SO 3 和NH 4 HSO 3 的混合物．取不同质量的铵盐，分别加入x mol/L的50.00mL NaOH溶液中，经沸水浴（此温度下铵盐自身不分解）加热使氨气全部逸出，干燥后用浓硫酸完全吸收．实验数据如下： 实验次数 铵盐质量（g） 浓硫酸增加的质量（g） 第一次 1.570 0.340 第二次 3.140 0.680 第三次 4.710 0.510 第四次 6.280 0 ①该铵盐中（NH 4 ） 2 SO 3 和NH 4 HSO 3 的物质的量之比为______．②x的值为______．

Answer 1

（1）根据反应原料写出化学方程式4FeS 2 +11O 2  高温  .   2Fe 2 O 3 +4SO 2 ，故答案为4FeS 2 +11O 2  高温  .   2Fe 2 O 3 +4SO 2 （2）①E为活化能，不影响化学反应能量，加入催化剂可改变反应历程并降低活化能． ②K只与温度相关的函数，升高温度，由于本反应为放热反应，平衡向逆移动，故K减小；图中表示的是反应2SO 2 （g）+O 2 （g） 催化剂 . △ 2SO 3 （g），表示2mol二氧化硫反应放出的热量，已知1mol SO 2 （g）氧化为1mol SO 3 （g）的△H=-99kJ?mol -1 ，所以图中的焓变为99kJ?mol -1 ×2=198KJ?mol -1 ， 故答案为：①生成物能量，无，降低．②，减小，-198． （3）本反应历程是：OH - 首先是和NH 4 HSO 3 中的H + 反应，随后有多的OH - 再和NH 4 + 反应放出氨气，所以随着铵盐的量的增大，NH 4 HSO 3 的量也增大，放出的氨气的量会为0．浓硫酸增加的质量就是氨气的质量．第一次和第二次放出的氨气的量是一样的，所以说第一次肯定是OH - 的量过量．利用第二次的量计算（因为是OH - 不足）． 设：（NH 4 ） 2 SO 3 的物质的量为a，NH 4 HSO 3 的物质的量为b 116a+99b=3.140（质量守恒）…① 17（2a+b）=0.680（元素守恒）…② 解得a=0.010mol，b=0.020mol，即（NH 4 ） 2 SO 3 和NH 4 HSO 3 的物质的量之比为1：2． 再根据（NH 4 ） 2 SO 3 ～2NaOH，NH 4 HSO 3 ～NaOH，可算出x=1.2mol/L． 故答案为：①1：2．②1.2．