Question

請(qǐng)根據(jù)工業(yè)制硫酸的有關(guān)知識(shí)回答下列問題：
（1）黃鐵礦在沸騰爐中反應(yīng)的化學(xué)方程式為______；
（2）在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中，為了有利于SO₂的轉(zhuǎn)化，且能充分利用熱能，采用了中間有熱交換器的接觸室（見圖）．按此密閉體系中氣體的流向，則在R處流出的氣體中除N₂外的主要組成為______（填序號(hào)）；
A．SO₂
B．SO₂、SO₃
C．SO₂、O₂
D．SO₂、O₂、SO₃
（3）接觸法制硫酸過程中，反應(yīng)2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）△H＜0．則下列有關(guān)圖象正確的是______（注：T₂＞T₁、P₂＞P₁，填序號(hào)）；

（4）下圖是工業(yè)制硫酸尾氣的綜合利用，氣體M回收后可進(jìn)入接觸室循環(huán)生產(chǎn)，請(qǐng)根據(jù)圖示判斷X是（填名稱）______，寫出Y與硫酸反應(yīng)生成M的化學(xué)方程式______．

Answer 1

解：（1）鐵礦石在沸騰爐中燃燒生成二氧化硫和氧化鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4FeS₂+11O₂2Fe₂O₃+8SO₂，故答案為：4FeS₂+11O₂2Fe₂O₃+8SO₂；
（2）充分利用熱能，使反應(yīng)放出的熱量通過熱交換器傳給通入的二氧化硫和空氣，在催化劑表面反應(yīng)，所以R處流出的氣體中除N₂外的主要組成為二氧化硫和氧氣，
故答案為：C；
（3）反應(yīng)2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）△H＜0；反應(yīng)前后氣體體積減小，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，T₂＞T₁、P₂＞P₁，依據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理分析選項(xiàng)；
A、先拐先平，溫度高達(dá)到平衡需要的時(shí)間短，符合T₂＞T₁，縱軸是二氧化硫的轉(zhuǎn)化率，反應(yīng)放熱，溫度越高平衡逆向進(jìn)行，二氧化硫轉(zhuǎn)化率減小，故A正確；
B、圖象中定一議二，壓強(qiáng)一定，溫度越高，平衡逆向進(jìn)行，三氧化硫的含量越少；溫度一定，壓強(qiáng)越大，平衡正向進(jìn)行，三氧化硫含量越大，圖象符合要求，故B正確；
C、T₂＞T₁，溫度升高，速率增大，正逆反應(yīng)速率都增大，平衡逆向進(jìn)行，圖象中正反應(yīng)速率錯(cuò)誤，故C錯(cuò)誤；
D、壓強(qiáng)越大速率越大，反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，正反應(yīng)速率增大的比逆反應(yīng)速率增大的多，平衡正向進(jìn)行，故D錯(cuò)誤；
故答案為：AB；
（4）硫酸尾氣主要是二氧化硫氣體，依據(jù)流程關(guān)系，尾氣被X吸收生成Y，Y與硫酸反應(yīng)生成氮肥推斷Y為銨鹽，所以和二氧化硫反應(yīng)生成銨鹽的X是氨水；生成的Y為亞硫酸銨或亞硫酸氫銨，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：（NH₄）₂SO₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄+H₂O+SO₂↑，故答案為：氨水；（NH₄）₂SO₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄+H₂O+SO₂↑．
分析：（1）依據(jù)工業(yè)制硫酸的工藝流程分析判斷，鐵礦石在沸騰爐中燃燒生成二氧化硫和氧化鐵，接觸室中二氧化硫催化氧化為三氧化硫，吸收塔中吸收三氧化硫生成硫酸；
（2）熱交換器中是利用反應(yīng)放熱給二氧化硫、氧氣加熱后在催化劑表面反應(yīng)生成三氧化硫；
（3）分析圖象，結(jié)合平衡移動(dòng)原理分析判斷；
（4）硫酸尾氣主要是二氧化硫氣體，依據(jù)流程尾氣被X吸收生成Y，Y與硫酸反應(yīng)生成氮肥推斷Y為銨鹽，和二氧化硫反應(yīng)生成銨鹽的X是氨水．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了工業(yè)制硫酸的流程和生產(chǎn)裝置的應(yīng)用，化學(xué)平衡影響因素的分析判斷，尾氣處理的方法，題目難度中等．