以黃鐵礦(主要成分是FeS2)為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下：

(1)若從下列四個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)(填標(biāo)號）
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)沸騰爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____，接觸室中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____。
(3) 在硫酸工業(yè)制法中，下列生產(chǎn)操作與說明生產(chǎn)操作的主要原因二者都正確的是_____。
A. 硫鐵礦燃燒前要粉碎，因?yàn)榇髩K的黃鐵礦不能在空氣中反應(yīng)
B. 從沸騰爐出來的氣體要凈化，因?yàn)闋t氣中的SO2會與雜質(zhì)反應(yīng)
C. SO2氧化成SO3要用催化劑，這樣可提高SO2的轉(zhuǎn)化率
D. SO3用98. 3%的濃硫酸來吸收，目的是為了防止形成酸霧，以提髙SO3吸收效率
(4) 下表是壓強(qiáng)對SO2平衡轉(zhuǎn)化率的影響

對于SO2轉(zhuǎn)化SO3的反應(yīng),增大壓強(qiáng)可使轉(zhuǎn)化率______________，但在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中常采用常壓條件，理由是________________________________。
(5)某工廠用500t含硫量為48%的黃鐵礦制備硫酸，若在沸騰爐中有2%的FeS2損失,在接觸室中SO3的產(chǎn)率為96%,則可得到98%的濃硫酸的質(zhì)量是_____t。

（15分） （1）C （2分）
（2）4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 (2分)  2SO2＋O22SO3 (2分)
（3）D （2分） （4）升高 常壓下轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，增加壓強(qiáng)可提高轉(zhuǎn)化率，但增加了設(shè)備、動力成本等，效益反而下降 （3分） （5）376.32t （4分）

解析試題分析：（1）A、硫酸廠廠址的選擇綜合經(jīng)濟(jì)效益考慮，硫酸產(chǎn)品的運(yùn)輸成本要高于原料黃鐵礦的運(yùn)輸成本，故A不正確；B、風(fēng)光秀麗的旅游城市，不靠近原料基地，也不靠近消耗硫酸的工業(yè)城市，導(dǎo)致原料運(yùn)輸與產(chǎn)品運(yùn)輸成本高，同時還會對旅游城市造成污染，故B不正確；C、由于硫酸產(chǎn)品的運(yùn)輸成本要高于原料黃鐵礦的運(yùn)輸成本，所以廠址應(yīng)選擇在消耗硫酸甚多的工業(yè)城市，故C正確；D、人口稠密的文化、商業(yè)中心城市，遠(yuǎn)離原料基地和消耗硫酸的工業(yè)城市，同時為了防止污染環(huán)境，不宜考慮作為硫酸廠廠址．故D不正確，所以答案選C。
（2）黃鐵礦在沸騰爐中發(fā)生反應(yīng)，所以沸騰爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2；生成的SO2在接觸室中被氧化生成三氧化硫，因此接觸室中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是2SO2＋O22SO3。
（3）A、在硫酸工業(yè)制法中，黃鐵礦燃燒前需要粉碎，是為了增大與空氣的接觸面，加快反應(yīng)速率，不是因?yàn)榇髩K的黃鐵礦不能在空氣中燃燒，故A不正確；B、從沸騰爐出來的爐氣中含有SO2、O2、N2、水蒸氣、灰塵、砷硒化合物等，由于砷硒化合物能導(dǎo)致催化劑失去催化活性，因此需凈化，不是因?yàn)闋t氣中二氧化硫會與雜質(zhì)反應(yīng)，故B不正確；C、二氧化硫氧化為三氧化硫時需使用催化劑，目的是加快反應(yīng)速率，提高產(chǎn)量．并不能提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率，故C不正確；D、在吸收塔中三氧化硫用98.3%的濃硫酸吸收，目的是防止形成酸霧，以提高三氧化硫的吸收效率．故D正確，答案選D。
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，增大壓強(qiáng)，SO2的轉(zhuǎn)化率升高。由于在常壓下SO2轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，增加壓強(qiáng)可提高轉(zhuǎn)化率，但增加了設(shè)備、動力成本等，效益反而下降，所以在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中常采用常壓條件。
（5）根據(jù)S元素守恒可知： FeS2～～～～～～～～～～～～～2H2SO4
120t                          2×98t
500t×0.48×0.98×0.96              m×0.98
解得m＝376.32t
考點(diǎn)：考查工業(yè)生產(chǎn)濃硫酸的有關(guān)判斷、計算以及外界條件對反應(yīng)速率和平衡狀態(tài)的影響等

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

在體積為10L的容器中，通人一定量的CO和H2O，在850℃時發(fā)生如下反應(yīng)：
CO(g)十H2O(g)  CO2(g)十H2 (g)    △H<0 ， CO和H2O濃度變化如下圖，

（1) 3min—4min之間反應(yīng)處于____狀態(tài)（填平衡、不平衡）；
（2）要使反應(yīng)在8min后，平衡向逆方向移動，可采取的措施是__  ___，要使反應(yīng)在8min后，反應(yīng)速率降低，平衡向正方向移動，可采取的措施是________。（填a,b,c,d）
a．增加水蒸氣  b．降低溫度   c．使用催化劑  d．增加氫氣濃度
（3）求出850℃ 時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)和CO的平衡轉(zhuǎn)化率（寫出詳細(xì)計算過程）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

煤的液化是把固體煤炭通過化學(xué)加工過程，使其轉(zhuǎn)化成為液體燃料、化工原料和產(chǎn)品的先進(jìn)潔凈煤技術(shù)，其中合成CH3OH是最重要的研究方向之一。在2L的密閉容器中，由CO2和H2合成甲醇CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g），在其他條件不變的情況下，探究溫度對反應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示（注：T2＞T1均大于300℃）。

①通過分析上圖，可以得出對反應(yīng)CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）的說法正確的是（填
序號）                 。

A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B．T1時的反應(yīng)速率大于T2時的反應(yīng)速率
C．該反應(yīng)在T1時的平衡常數(shù)比T2時的大
D．處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2，達(dá)平衡時n(H2)/n(CH3OH)增大
②下列情形能說明上述反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是                  （填序號）
a．體系壓強(qiáng)保持不變                 b．v(H2)＝3v(CO2)
c．CH3OH與H2物質(zhì)的量之比為1:3    d．每消耗1 mol CO2的同時生成3molH2
e.密閉容器中混合氣體的密度不變      f.密閉容器中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)不變
③在T1溫度時，將2molCO2和6molH2充入該密閉容器中，充分反應(yīng)達(dá)平衡時，若CO2的轉(zhuǎn)化率為60%，則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比為          ，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為             。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

向某密閉容器中加入0.15mol/L A、0.05mol/L C和一定量的B三種氣體。一定條件下發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)濃度隨時間變化如下圖中甲圖所示［t0時c( B)未畫出，t1時增大到0.05mol/L］。乙圖為 t2時刻后改變反應(yīng)條件，平衡體系中正、逆反應(yīng)速率隨時間變化的情況。

（1）若t4時改變的條件為減小壓強(qiáng),則B的起始物質(zhì)的量濃度為          mol/L；
該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=                     。
（2）若t5時改變的條件是升溫，此時v(正) > v(逆)，平衡常數(shù)K的值將        （選填“增大”、“減小”或“不變”）。
（3）若 t1= 15s，則t0~ t1階段以C 濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為v(C)=              
mol/L·s。t3時改變的某一反應(yīng)條件可能是       （選填序號）。
a．使用催化劑      b．增大壓強(qiáng)   c．增大反應(yīng)物濃度      d．降低產(chǎn)物濃度
（4）若A的物質(zhì)的量減少0.02mol時，容器與外界的熱交換總量為a kJ，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                                                            。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（1）在其他條件不變的情況下，研究改變起始?xì)錃馕镔|(zhì)的量［用n（H2）表示］對N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)反應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表示成如圖所示的規(guī)律（圖中T表示溫度，n表示物質(zhì)的量）：

①比較在a、b、c三點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中，反應(yīng)物N2的轉(zhuǎn)化率最高的是__________。
②若容器容積為1L，n＝3mol，反應(yīng)達(dá)到平衡時N2、H2的轉(zhuǎn)化率均為60%，則在起始時體系中加入N2的物質(zhì)的量為__________mol，此條件下（T2），反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝_________，當(dāng)溫度升高時該平衡常數(shù)將__________。
③圖像中T2和T1的關(guān)系是__________。（填“高于”、“低于”、“等于”、“無法確定”）。[ .Com]
（2）氨氣和氧氣從145℃就開始反應(yīng)，在不同溫度和催化劑條件下生成不同產(chǎn)物（如圖）：
4NH3＋5O24NO＋6H2O ，4NH3＋3O22N2＋6H2O
溫度較低時以生成__________為主，溫度高于900℃時，NO產(chǎn)率下降的原因是___________________

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

碳單質(zhì)在工業(yè)上有多種用途。例如焦炭可用來制取水煤氣、冶煉金屬，活性炭可處理大氣污染物NO。
一定條件下，在2 L密閉容器中加入NO和活性炭（無雜質(zhì)）反應(yīng)生成氣體A和B。當(dāng)溫度在T1℃時，測得各物質(zhì)平衡時物質(zhì)的量如下表：

            
活性炭
(mol)
NO
(mol)
A
(mol)
B
(mol)
初始
2.030
0.100
0
0
平衡
2.000
0.040
0.030
0.030
 
（1）在T1℃時，達(dá)到平衡共耗時2分鐘，則NO的平均反應(yīng)速率為           mol／(L·min)；當(dāng)活性炭消耗0.015mol時，反應(yīng)的時間           （填“大于”、“小于”或“等于”）1分鐘。
（2）在T1℃下反應(yīng)達(dá)到平衡后，下列措施不能改變NO的轉(zhuǎn)化率的是         。
a．增大活性炭的量   b．增大壓強(qiáng)    c．升高溫度        d．移去部分B
（3）結(jié)合上表數(shù)據(jù)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為                。（生成物A、B用相應(yīng)的化學(xué)式表示）若T1℃時的平衡常數(shù)為K1，T2℃時的平衡常數(shù)為K2，且K1>K2，能否判斷該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，說明理                                     。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

碳酸二甲酯(DMC)是一種近年來受到廣泛關(guān)注的環(huán)保型綠色化工產(chǎn)品。在催化劑作用下，可由甲醇和CO2直接合成DMC：CO2 + 2CH3OH → CO(OCH3)2 + H2O，但甲醇轉(zhuǎn)化率通常不會超過1%是制約該反應(yīng)走向工業(yè)化的主要原因。某研究小組在其他條件不變的情況下，通過研究溫度、反應(yīng)時間、催化劑用量分別對轉(zhuǎn)化數(shù)(TON)的影響來評價催化劑的催化效果。計算公式為：TON=轉(zhuǎn)化的甲醇的物質(zhì)的量/催化劑的物質(zhì)的量。
（1）已知25℃時，甲醇和DMC的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為△H1和△H2，則上述反應(yīng)在25℃時的焓變△H3=_____。
（2）根據(jù)反應(yīng)溫度對TON的影響圖（下左圖）判斷該反應(yīng)的焓變△H________0（填“>”、“=”或“<”），理由是________________________________。

（3）根據(jù)反應(yīng)時間對TON的影響圖（上右圖），已知溶液總體積10mL，反應(yīng)起始時甲醇0.25mol，催化劑0.6×10—5 mol，計算該溫度下，4～7 h內(nèi)DMC的平均反應(yīng)速率：________；計算10 h時，甲醇的轉(zhuǎn)化率：________。
（4）根據(jù)該研究小組的實(shí)驗(yàn)及催化劑用量對TON的影響圖（下圖），判斷下列說法正確的是___  __。

a. 由甲醇和CO2直接合成DMC，可以利用價廉易得的甲醇把影響環(huán)境的溫室氣體CO2轉(zhuǎn)化為資源，在資源循環(huán)利用和環(huán)境保護(hù)方面都具有重要意義
b. 在反應(yīng)體系中添加合適的脫水劑，將提高該反應(yīng)的TON
c. 當(dāng)催化劑用量低于1.2×10—5 mol時，隨著催化劑用量的增加，甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率顯著提高
d. 當(dāng)催化劑用量高于1.2×10—5 mol時，隨著催化劑用量的增加，DMC的產(chǎn)率反而急劇下降

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

碘及其化合物在生產(chǎn)、生活中具有廣泛的用途。解答下列與碘元素有關(guān)的試題：
（1）碘是人體中的微量元素之一，是一種智力元素。國家推廣“加碘食鹽”，其中一般加入的是KIO3，而不是KI。其原因是                               。
（2）常溫下，NH4I是一種固體，一定溫度下在密閉容器中發(fā)生下面的反應(yīng)：
① NH4I(s)  NH3(g)  + HI(g)
② 2HI(g)  H2(g) + I2(g)
達(dá)到平衡時，縮小容器體積，增大體系壓強(qiáng)，混合氣體的顏色        （填“加深”或“變淺”或“不變”）；達(dá)到平衡時，反應(yīng)②的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為           ；達(dá)到平衡時c(H2)=0.5mol/L，反應(yīng)①的化學(xué)平衡常數(shù)為20，則 c (HI) =                。
（3）如圖，在粗試管中加入飽和的KI溶液，然后再加入苯，插入兩根石墨電極，接通直流電源。連接電源負(fù)極的電極為     極，電極反應(yīng)式為                 。通電一段時間后，斷開電源，振蕩試管，上層溶液為      色。

（4）已知Ksp(PbI2)＝7.1×10-9mol3/L3。在盛有澄清的PbI2飽和溶液的試管中，滴加濃度為0.1mol/L的碘化鉀溶液，振蕩，可以觀察到溶液中有黃色渾濁產(chǎn)生，這些黃色渾濁的成分是          。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

（16分）I、用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+ CO2（g）+2H2O（g）     △H=" -574" kJ·mol-l 
②CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+ CO2（g）+ 2H2O（g）       △H=" -1160" kJ·mol-l
③H2O（g）=H2O（1）    △H=-44．0 kJ·mol-l
寫出CH4（g）與NO2（g）反應(yīng)生成N2（g）、CO2（g）和H2O（1）的熱化學(xué)方程式____   。
II、開發(fā)新能源和三廢處理都是可持續(xù)發(fā)展的重要方面。
（1）由碳的氧化物贏接合成乙醇燃料已進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)。如采取以CO和H2為原料合成乙醇，化學(xué)反應(yīng)方程式：2CO（g）+4H2（g）－CH3CH2OH（g）+H2O（g）;若密閉容器中充有10 mol CO與20mol H2，在催化劑作用下反應(yīng)生成乙醇：CO的轉(zhuǎn)化率（a）與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。

①若A、B兩點(diǎn)表示在某時刻達(dá)到的平衡狀態(tài)，此時在A點(diǎn)時容器的體積為10L，則該溫度下的平衡常數(shù)：K=____     ；
②若A、C兩點(diǎn)都表示達(dá)到的平衡狀態(tài)，則白反應(yīng)開始到達(dá)平衡狀態(tài)所需的時間tA    tC（填 “>”、“<”或“=”）。
（2）日前工業(yè)上也可以用CO2來生產(chǎn)甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2（g）+3H2（g）   CH3OH（g）+H2O（g）△H<0，若將6mo1 CO2和8mol H2充入2L的密閉容器中，測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如右圖所示（實(shí)線）。
①若改變某一實(shí)驗(yàn)條件再進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)，測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖中虛線所示，曲線I對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變可能是       ，曲線II對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變可能是____  。
②請在答題卷圖中繪出甲醇的物質(zhì)的量隨時間變化曲線。

III、用MnO2制KMnO4的工藝流程如圖：電解池中兩極材料均為碳棒，在水或酸性溶液中K2MnO4發(fā)生歧化而變成MnO2和KMnO4。

①寫出240℃熔融時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式              ，投料時必須滿足n（KOH）:n（MnO2）              。
②陽極的電極反應(yīng)為                   。
③B物質(zhì)是          （填化學(xué)式），可以循環(huán)使用的物質(zhì)是           （填化學(xué)式）。

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