题目内容

（2011?江西一模）[化学与技术]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
C
C
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
2
O2?SO3 △H=-98.3kJ?mol-1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）
6.23×105
6.23×105
千焦能量（H2SO4的摩尔质量为98g?mol-1）
（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
4CuFeS2+13O2
 煅烧 
.
 
4CuO+2Fe2O3+8SO2
4CuFeS2+13O2
 煅烧 
.
 
4CuO+2Fe2O3+8SO2
．
（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
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）
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）
．
分析：（1）硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题，同时要考虑当地的需求量情况，硫酸厂是一座具有一定污染性的工厂；
（2）根据硫原子守恒，外界提供的能量即为硫酸生产过程放出的热量和需消耗的能量之间的差值；
（3）根据反应物和生成物结合质量守恒来书写化学方程式；
（4）根据硫酸铜的生产原理和化学平衡移动的影响因素来考虑．
解答：解：（1）硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题，同时要考虑当地的需求量情况，硫酸厂是一座具有一定污染性的工厂，所以厂址宜选在消耗硫酸甚多的工业城市，故答案为：C；
（2）解：根据原子守恒，则SO2～SO3～H2SO4       放出的热量
                                   98g         98.3KJ
                             1×106×98%g        x
      
98g
1×106×98%g
=
98.3kJ
x

      解得：x=9.83×105kJ   
可向外界输出的能量：9.83×105kJ-3.6×105KJ=6.23×105KJ，故答案为：6.23×105；煅烧
（3）反应物和生成物已知，结合质量守恒来书写化学方程式为：4CuFeS2+13O2 
 煅烧 
.
 
 4CuO+2Fe2O3+8SO2，故答案为：
4CuFeS2+13O2 
 煅烧 
.
 
 4CuO+2Fe2O3+8SO2；
（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），
故答案为：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）．
点评：本题是一道关于硫酸的工业生产知识题目，综合性较强，难度较大．
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2-
2
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C
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