Question

下面的装置是仿照工业上制备硫酸的工艺流程设计出来的，用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫．

请回答下列问题：
（1）写出沸腾炉内煅烧黄铁矿的化学方程式______；
（2）上图中的乙、丙分别相当于工业上制取硫酸设备中的______、______；
（3）丁中的现象为______；
（4）下图是压强对SO₂平衡转化率的影响：

转化率% 压强/MPa 温度/℃	0.1	0.5	1	10
400	99.2	99.6	99.7	99.9
500	93.5	96.9	97.8	99.3
600	73.7	85.8	89.5	96.4

对SO₂转化为SO₃的反应，增大压强可使转化率______，工业生产中通常采用常压操作的原因是______．

Answer 1

解：（1）工业接触法制硫酸三步骤：第一步：SO₂的制取，第二步：SO₃的制取，第三步：硫酸的生成；第一步是黄铁矿的燃烧，化学方程式为4FeS₂+11O₂2Fe₂O₃+8SO₂，
故答案为：4FeS₂+11O₂2Fe₂O₃+8SO₂；
（2）装置乙是把生成的二氧化硫催化氧化，相当于工业上制取硫酸设备中的接触室，装置丙相当于工业上制取硫酸设备中的吸收塔．故答案为：接触室；吸收塔；
（3）工业生成中吸收三氧化硫用98.3%的浓硫酸，用水吸收容易形成酸雾影响吸收效果；故答案为：有酸雾；
（4）工业上利用2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g），△H=-98.3kJ?mol^-1反应制备SO₃，该反应为可逆反应，正方向为体积减少的放热反应，从化学平衡移动条件分析应该采用低温高压有利于生成三氧化硫；增大压强可以使二氧化硫的转化率增大；而根据表格中提供的数据发现，压强的增加引起SO₂转化率的变化并不明显，所以工业上直接采用常压；同时反应中使用催化剂，为了使催化剂的催化活性最强，根据表格中提供的数据应该采用400℃～500℃；故答案为：增大；常压下SO₂的转化率已很大．
分析：（1）依据工业制硫酸的原理分析书写化学方程式；
（2）根据工业制硫酸的步骤和设备名称，结合实验装置的反应过程分析解答；
（3）由水吸收容易产生酸雾影响吸收；
（4）分析数据，结合化学平衡的影响因素和速率影响因素，分析对生产过程中结果的影响和生产效益．
点评：本题主要考查工业正极硫酸的生产原理和装置名称，重点是制备过程中的注意问题和条件的选择依据，运用平衡理论分析解决问题的能力，对知识的综合运用和迁移能力．