Question

硫酸工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)考慮綜合經(jīng)濟(jì)效益問(wèn)題。

(1)若從下列四個(gè)城市中選擇一處新建一座硫酸廠，你認(rèn)為廠址宜選在________的郊區(qū)。(填選項(xiàng)的標(biāo)號(hào))

A.有豐富黃鐵礦資源的城市                         B.風(fēng)光秀麗的旅游城市

C.消耗硫酸甚多的工業(yè)城市                         D.人口稠密的文化、商業(yè)中心城市

(2)據(jù)測(cè)算，接觸法制硫酸過(guò)程中，若反應(yīng)熱都未被利用，則每生產(chǎn)1 t 98%的硫酸需消耗3.6×10⁵ kJ能量。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷，若反應(yīng)：SO₂(g)+O₂(g)SO₃(g)；ΔH=-98.3 kJ·mol^-1放出的熱量能在生產(chǎn)過(guò)程中得到充分利用，則每生產(chǎn)1 t 98%的硫酸能向外界輸出(或可向外界輸出)多少千焦能量？(H₂SO₄的摩爾質(zhì)量為98 g·mol^-1)

(3)CuFeS₂是黃鐵礦的另一成分，煅燒時(shí)，CuFeS₂轉(zhuǎn)化為CuO、Fe₂O₃和SO₂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________。

(4)由硫酸廠沸騰爐排出的礦渣中含有Fe₂O₃、CuO、CuSO₄(由CuO與SO₃在沸騰爐中化合而成)，其中硫酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨沸騰爐溫度不同而變化(見(jiàn)下表)。

沸騰爐溫度/℃	600	620	640	660
礦渣中CuSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%	9.3	9.2	9.0	8.4

已知CuSO₄在低于660℃時(shí)不會(huì)分解，請(qǐng)簡(jiǎn)要分析上表中CuSO₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨溫度升高而降低的原因____________________________________________________________________。

Answer 1

(1)C

(2)SO₂—SO₃—H₂SO₄           放出的熱量

                         98 g             98.3 kJ

                1×10⁶×98% g         x

  x=9.83×10⁵ kJ

9.83×10⁵ kJ-3.6×10⁵ kJ=6.23×10⁵ kJ

可向外界輸出6.23×10⁵ kJ能量。

(3)4CuFeS₂+13O₂4CuO+2Fe₂O₃+8SO₂

(4)SO₂轉(zhuǎn)化為SO₃是正反應(yīng)放熱的可逆反應(yīng)，隨溫度升高，平衡逆移，SO₃物質(zhì)的量減少，所以CuSO₄的量減少(或溫度升高，SO₃物質(zhì)的量減少，故CuSO₄的量減少)