摘要： 以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下: (1)将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整 4 +11 (2)接触室中发生反应的化学方程式是 . (3)依据工艺流程图判断下列说法正确的是 . a. 为使黄铁矿充分燃烧.需将其粉碎 b. 过量空气能提高的转化率 c. 使用催化剂能提高的反应速率和转化率 d. 沸腾炉排出的矿渣可供炼铁 (4)每160g气体与化合放出260.6kJ的热量.该反应的热化学方程是 . (5)吸收塔排出的尾气先用氨水吸收.再用浓硫酸处理.得到较高浓度的和铵盐. ①既可作为生产硫酸的原料循环再利用.也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的.吸收的离子方程式是 . ② 为测定该铵盐中氮元素的质量分数.将不同质量的铵盐分别加入到50.00mL相同浓度的溶液中.沸水浴加热至气体全部逸出.该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全.测定浓硫酸增加的质量. 部分测定结果, 铵盐质量为10.00g和20.00g 时.浓硫酸增加的质量相同,铵盐质量为30.00g时.浓硫酸增加的质量为0.68g,铵盐质量为40.00g时.浓硫酸的质量不变. 计算:该铵盐中氮元素的质量分数是 %, 若铵盐质量为15.00g. 浓硫酸增加的质量为 . 答案: (1)FeS2 (2) (3)a b d (4)SO3(g) + H2O(l) = H2SO4(l),ΔH=-130.3kJ/mol (5)①SO2 + Br2 + 2H2O = 4H+ + 2Br- + SO42- ②14.56 2.31g
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工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行，即煅烧、催化氧化、吸收．请回答下列个问题：（1）煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥后进入
接触室
接触室
（填设备名称）（2）催化氧化阶段反应2SO2（g）+O2（g）
| 催化剂 | △ |
550℃时，SO2转化为SO3的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系
如图1所示．
理论上要提高SO2的转化率，反应的条件应是
低
低
温、高压（填“高”、“低”、或“常”），但通常情况下工业生产中采用常压的原因是使用常压SO2就可以达到较高的转化率
使用常压SO2就可以达到较高的转化率
．将2.0mol SO2和1.0mol O2置于5L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10M Pa．该反应的平衡常数等于
400L?mol-1
400L?mol-1
．（3）为循环利用催化剂，科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，
回收率达91.7%以上．已知废钒催化剂中含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣．查阅资料知：VOSO4可溶于水，V2O5难溶于水，NH4VO3难溶于水．该工艺的流程如图．
则：反应①②③④中属于氧化还原反应的是
①②
①②
（填数字序号），反应③的离子方程式为NH4++VO3-═NH4VO3↓
NH4++VO3-═NH4VO3↓
．该工艺中反应③的沉淀率（又称沉矾率）是回收钒的关键之一，沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比）和温度．根据下图试建议控制氯化铵系数和温度：4
4
、80℃
80℃
． 
以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下：
（1）将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整4
2Fe2O3+8SO2
（2）接触室中发生反应的化学方程式是
（3）依据工艺流程图判断下列说法正确的是（选填序号字母）
a．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎
b．过量空气能提高SO2的转化率
c．使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率
d．沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
（4）吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO2和铵盐．SO2既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2．SO2吸收Br2的离子方程式是
（5）将0.050mol SO2（g）和0.030mol O2（g）放入容积为1L的密闭容器中，反应在一定条件下达到平衡，测得c（SO3）=0.040mol/L．则该条件下SO2的平衡转化率为
（6）将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后，加入铁粉，可制备FeSO4．酸溶过程中需保持溶液足够酸性，其原因是
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（1）将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整4
FeS2
FeS2
+11O2
| ||
（2）接触室中发生反应的化学方程式是
2SO2+O2
2SO3
| ||
| △ |
2SO2+O2
2SO3
．
| ||
| △ |
（3）依据工艺流程图判断下列说法正确的是（选填序号字母）
abd
abd
．a．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎
b．过量空气能提高SO2的转化率
c．使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率
d．沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
（4）吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO2和铵盐．SO2既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2．SO2吸收Br2的离子方程式是
SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-
SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-
．（5）将0.050mol SO2（g）和0.030mol O2（g）放入容积为1L的密闭容器中，反应在一定条件下达到平衡，测得c（SO3）=0.040mol/L．则该条件下SO2的平衡转化率为
80%
80%
．（6）将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后，加入铁粉，可制备FeSO4．酸溶过程中需保持溶液足够酸性，其原因是
抑制Fe2+、Fe3+的水解，防止Fe2+被氧化成Fe3+
抑制Fe2+、Fe3+的水解，防止Fe2+被氧化成Fe3+
．以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下：
（1）将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整：4
2Fe2O3+8SO2
（2）接触室中发生反应的化学方程式是
（3）依据工艺流程图判断下列说法正确的是（选填序号字母）
a．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎
b．过量空气能提高SO2的转化率
c．使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率
d．沸腾炉排出的矿渣可制造水泥或制砖，含铁品位高的矿渣可炼铁
（4）每160g SO3气体与液态H2O化合放出260.6kJ的热量，该反应的热化学方程式是
（5）吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO2和铵盐．
①SO2既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2．SO2吸收Br2的离子方程式是
②为测定该铵盐中氮元素的质量分数，将不同质量的铵盐分别加入到50.00mL相同浓度的NaOH溶液中，沸水浴加热至气体全部逸出（此温度下铵盐不分解）．该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全，测定浓硫酸增加的质量．铵盐质量为10.00g和20.00g 时，浓硫酸增加的质量相同；铵盐质量为30.00g时，浓硫酸增加的质量为0.68g；铵盐质量为40.00g时，浓硫酸的质量不变．计算：该铵盐中氮元素的质量分数是
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（1）将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整：4
FeS2
FeS2
+11O2
| ||
（2）接触室中发生反应的化学方程式是
2SO2+O2
2SO3
| ||
| △ |
2SO2+O2
2SO3
．
| ||
| △ |
（3）依据工艺流程图判断下列说法正确的是（选填序号字母）
abd
abd
．a．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎
b．过量空气能提高SO2的转化率
c．使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率
d．沸腾炉排出的矿渣可制造水泥或制砖，含铁品位高的矿渣可炼铁
（4）每160g SO3气体与液态H2O化合放出260.6kJ的热量，该反应的热化学方程式是
SO3（g）+H2O（l）=H2SO4（l）；△H=-130.3kJ/mol
SO3（g）+H2O（l）=H2SO4（l）；△H=-130.3kJ/mol
．（5）吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO2和铵盐．
①SO2既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2．SO2吸收Br2的离子方程式是
SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-
SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-
．②为测定该铵盐中氮元素的质量分数，将不同质量的铵盐分别加入到50.00mL相同浓度的NaOH溶液中，沸水浴加热至气体全部逸出（此温度下铵盐不分解）．该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全，测定浓硫酸增加的质量．铵盐质量为10.00g和20.00g 时，浓硫酸增加的质量相同；铵盐质量为30.00g时，浓硫酸增加的质量为0.68g；铵盐质量为40.00g时，浓硫酸的质量不变．计算：该铵盐中氮元素的质量分数是
14.56
14.56
%；若铵盐质量为15.00g，浓硫酸增加的质量为2.31g
2.31g
．（计算结果保留两位小数）（2011?江山市模拟）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SO2进行除法和水洗．而精制炉气即SO2的催化氧化，在接触室中进行．
A、精制炉气（含SO2体积分数为7%、O2为11%、N2为82%）中SO2平衡转化率与温度及压强关系如图1所示．在实际生产中，SO2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SO2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2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g），反应过程的能量变化如图2所示．
已知1mol SO2（g）氧化为1mol SO3（g）的△H=-99kJ?mol-1．请回答下列问题：
①图中C点表示
②反应达到平衡时，平衡常数表达式K=
，升高温度，K值
（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（NH4）2SO3和NH4HSO3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：
①该铵盐中（NH4）2SO3和NH4HSO3的物质的量之比为
②x的值为
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（1）请写出炉气制造即沸腾炉中黄铁矿燃烧的化学方程式
4FeS2+11O2
2Fe2O3+4SO2
| ||
4FeS2+11O2
2Fe2O3+4SO2
．
| ||
（2）炉气精制的作用是将含SO2进行除法和水洗．而精制炉气即SO2的催化氧化，在接触室中进行．A、精制炉气（含SO2体积分数为7%、O2为11%、N2为82%）中SO2平衡转化率与温度及压强关系如图1所示．在实际生产中，SO2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SO2转化率更高的B或C点对应的反应条件，其原因分别是
不选B点，因为压强越大对设备的投资大，消耗的动能大；SO2原料的转化率在1个大气压下的转化率已是97%左右，再提高压强，SO2的转化率提高的余地很小，所以采用1个大气压
不选B点，因为压强越大对设备的投资大，消耗的动能大；SO2原料的转化率在1个大气压下的转化率已是97%左右，再提高压强，SO2的转化率提高的余地很小，所以采用1个大气压
、不选择C点，因为温度越低，SO2转化率虽然更高，但催化剂的催化作用受影响，450℃时，催化剂的催化效率是高．故选择A点，不选C点．
不选择C点，因为温度越低，SO2转化率虽然更高，但催化剂的催化作用受影响，450℃时，催化剂的催化效率是高．故选择A点，不选C点．
．B、接触室中2SO2（g）+O2（g）
| ||
| △ |
已知1mol SO2（g）氧化为1mol SO3（g）的△H=-99kJ?mol-1．请回答下列问题：
①图中C点表示
生成物能量
生成物能量
，E的大小对该反应的反应热无
无
（填“有”或“无”） 影响．该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点降低
降低
（填“升高”或“降低”）．②反应达到平衡时，平衡常数表达式K=
| c2(SO3) |
| c2(SO2)c(O2) |
| c2(SO3) |
| c2(SO2)c(O2) |
减小
减小
（填“增大”、“减小”或“不变”）；图中△H=-198
-198
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（NH4）2SO3和NH4HSO3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 |
2：1
2：1
．②x的值为
1.2
1.2
．工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行，即煅烧、催化氧化、吸收．请回答下列个问题：
（1）煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥，其主要目的是
（2）催化氧化所使用的催化剂钒触媒（V2O5）能加快二氧化硫氧化速率，此过程中产生了一连串的中间体（如图一）．其中a、c二步的化学方程式可表示为：
（3）550℃时，SO2转化为SO3的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系如图二所示．则：将2.0mol SO2和1.0mol O2置于5L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10M Pa．该反应的平衡常数等于
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（1）煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥，其主要目的是
防止催化剂中毒
防止催化剂中毒
．（2）催化氧化所使用的催化剂钒触媒（V2O5）能加快二氧化硫氧化速率，此过程中产生了一连串的中间体（如图一）．其中a、c二步的化学方程式可表示为：
SO2+V2O5?SO3+V2O4
SO2+V2O5?SO3+V2O4
、4VOSO4+O2?2V2O5+4SO3
4VOSO4+O2?2V2O5+4SO3
．（3）550℃时，SO2转化为SO3的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系如图二所示．则：将2.0mol SO2和1.0mol O2置于5L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10M Pa．该反应的平衡常数等于
400 L?mol-1
400 L?mol-1
．A与B表示不同压强下的SO2转化率，通常情况下工业生产中采用常压的原因是使用常压SO2就可以达到较高的转化率
使用常压SO2就可以达到较高的转化率
．