硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。请回答硫酸工业中的如下问题:(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     郊区(填标号);A

硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。请回答硫酸工业中的如下问题:(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     郊区(填标号);A

题型:不详难度:来源:
硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。请回答硫酸工业中的如下问题:
(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     
(填标号);
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)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                
(3)为提高SO3吸收率,实际生产中通常用         吸收SO3
(4)已知反应2SO2+O2SO3 △H <0,现将0.050mol SO2和0.030mol O2
充入容积为1L的密闭容器中,反应在一定条件下达到平衡,测得反应后容器压
强缩小到原来压强的75%,则该条件下SO2的转化率为________;该条件下的
平衡常数为__________。
(5)由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO与SO3
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
炉渣中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                          。
(6)在硫酸工业尾气中,SO2是主要大气污染物,必须进行净化处理,处理方
法可用      (填名称)吸收,然后再用硫酸处理,重新生成SO2和一种生产
水泥的辅料,写出这两步反应的化学方程式          
答案
(1)C 
(2)4CuFeS2+13O2 4CuO+2Fe2O3+8SO2
(3)98%的浓硫酸
(4)80%                                 
1.6×103
(5)SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应,随温度升高,平衡左移,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)
(6)石灰水;SO2+Ca(OH)2==CaSO3↓+H2
CaSO3+H2SO4==CaSO4+SO2↑+H2
解析
(1)从资源的利用、交通等考虑,选合适;
(2)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 4CuO+2Fe2O3+8SO2
(3)为提高SO3吸收率,实际生产中通常用98.3%浓硫酸吸收,因为用水吸收,容易形成酸雾,阻碍了三氧化硫的吸收。
(4)已知反应2SO2+O2⇌2SO3△H<0,现将0.050mol SO2和0.030mol O2充入容积为1L的密闭容器中,反应在一定条件下达到平衡,设反应的二氧化硫物质的量为X:依据三段式列式:
2SO2 +     O2⇌      2SO3
起始量(mol)    0.050     0.030    0
变化量(mol)     X           0.5X   X
平衡量(mol)    0.05-X   0.03-0.5X   X
测得反应后容器压强缩小到原来压强的75%,所以压强之比等于物质的量之比;则,0.05-X+0.03-0.5X+X=(0.050+0.030)×75%
解得:X=0.04mol;
则二氧化硫的转化率=0.04mol/0.05mol×100%=80%;
平衡状态物质的平衡浓度为:c(SO2)=0.01mol/L;c(O2)=0.01mol/L;c(SO3)=0.04mol/L;平衡常数K= C2(SO3)/[ C2(SO2)×C(O2)]= 0.042/[0.012×0.01]
=1.6×103
(5)SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应,随温度升高,平衡左移,SO3物质的量减少,所以CuSO4的量减少。
(6)在硫酸工业尾气中,SO2是主要大气污染物,必须进行净化处理,处理方
法可用生石灰除去,其步方程式为SO2+Ca(OH)2==CaSO3↓+H2O ,
CaSO3+H2SO4==CaSO4+SO2↑+H2
举一反三
甲醇燃料分为甲醇汽油和甲醇柴油。工业上合成甲醇的方法很多。
(1)一定条件下发生反应:
①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1    
②2CO(g)+O2(g) =2CO2(g)              △H2
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)                   △H3
则CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) △H=              
(2)在容积为2L的密闭容器中进行反应: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ,其他条件不变,在300℃和500℃时,物质的量n(CH3OH)与反应时间t的变化曲线如图所示。该反应的△H       0(填>、<或=)。

(3)若要提高甲醇的产率,可采取的措施有____________(填字母)。
A.缩小容器体积
B.降低温度
C.升高温度
D.使用合适的催化剂
E.将甲醇从混合体系中分离出来
(4)CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2OCO+3H2,T℃时,向1 L密闭容器中投入1 mol CH4和1 mol H2O(g),5小时后测得反应体系达到平衡状态,此时CH4的转化率为50% ,计算该温度下的平衡常数       (结果保留小数点后两位数字)。
(5)以甲醇为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题:

①B极的电极反应式为                  
②若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解硫酸铜溶液,当电路中转移1mole-时,实际上消耗的甲醇的质量比理论上大,可能原因是                  
(6)25℃时,草酸钙的Ksp=4.0×10-8,碳酸钙的Ksp=2.5×10-9。向20ml碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10-4 mol·L-1的草酸钾溶液20ml,能否产生沉淀            (填“能”或“否”)。
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为减小CO2对环境的影响,在倡导“低碳”的同时,还需加强对CO2创新利用的研究。已知:CO2(g)+3H2(g)  CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0 kJ/mol。T1℃时,向体积为1L的恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化曲线如图所示,且平衡时体系压强为P1。下列叙述中不正确的是
A.0~3 min内,v(CO2)=v (CH3OH)
B.其他条件不变,若向平衡后的体系中充入1mol氦气,体系压强增大平衡将向正方向移动
C.在T1℃时,若起始时向容器中充入2molCO2和6mol H2 , 测得平衡时容器内压强为P2, 则 P2<2P1
D.T2℃时,上述反应平衡常数为4.2,则T2>T1

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恒温下,在容积为1升的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入H2和I2发生可逆
H2(g) +I2(g)  2HI(g)   ΔH =" -14.9" kJ/mol,实验时有关数据如下表:

下列判断正确的
A.平衡时,乙中颜色更深,a>0.008
B.平衡时,放出的热量:Q1=1/2Q2 =0.149kJ
C.该温度下,该反应的平衡常数K="4"
D.平衡后,向甲中再冲入0.004 mol HI气体,再次达到平衡时HI的百分含量不变

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化学平衡状态I、II、Ⅲ的相关数据如下表:

根据以上信息判断,下列结论错误的是
A.a>b
B.升高温度平衡状态Ⅲ向正反应方向移动
C.增大压强;平衡状态II不移动
D.反应II、Ⅲ均为放热反应

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可逆反应H2(g)+I2(g)  2HI(g)在密闭容器中反应,达到平衡状态时的标志是(    )   
A.混合气体的密度不再改变B.混合气体的颜色不再改变
C.混合气体的压强不再改变D.I2、H2在混合气体中的体积分数相等

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