Question

接触法制硫酸的三个阶段：煅烧、氧化、吸收。煅烧黄铁矿的化学方程式为：

4FeS₂ + 11O₂ → 2Fe₂O₃ + 8SO₂。

完成下列填空：

（1）煅烧黄铁矿在________（填设备名称）中进行，此反应中被氧化的元素是___________。

（2）SO₂的催化氧化：2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)，该反应的平衡常数表达式为K= ______；反应达到平衡，及时分离出SO₃，则平衡向_________方向移动（选填“正反应”“逆反应”）。其他条件不变，降低温度平衡向正反应方向移动，则正反应为__________反应（选填“吸热”“放热”）。

（3）下图为二氧化硫与氧气反应的速率（ν）与时间（t）的关系，判断在t₁时刻曲线发生变化的原因是______（选填编号）。

a. 增大O₂的浓度

b. 扩大容器体积

c. 加入催化剂

d. 升高温度

改变条件后，平衡混合物中SO₃的百分含量_______（选填“增大”“减小”“不变”）。

（4）SO₃的吸收：SO₃ + H₂O → H₂SO₄ 。假定制备硫酸的整个过程中S元素共损失10%，则含1000 kg FeS₂的黄铁矿可以制得98%的浓硫酸_____________kg。

Answer

沸腾炉 +2价的Fe、-1价的S 正反应 放热 C 不变 1500

【解析】（1）煅烧黄铁矿在沸腾炉中进行，此反应中铁和硫元素的化合价升高，被氧化，故答案为：沸腾炉； Fe、S；

（2）根据方程式2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，反应的平衡常数表达式；反应达到平衡，及时分离出SO3，平衡向正反应方向移动。其他条件不变，降低温度平衡向正反应方向移动，则正反应为放热反应，故答案为： ；正反应 ； 放热；

（3）a. 增大O2的浓度，反应速率加快，平衡正向移动，与图像不符，错误；b. 扩大容器体积，浓度减小，反应速率减小，与图像不符，错误；c. 加入催化剂，反应速率加快，平衡不移动，与图像相符，正确；d. 升高温度，反应速率加快，平衡逆向移动，与图像不符，错误；故选C；改变条件后，平衡不移动，平衡混合物中SO3的百分含量不变，故答案为：C；不变；

（4）SO3的吸收：SO3 + H2O →。假定制备硫酸的整个过程中S元素共损失10%，则含1000 kg FeS2的黄铁矿可以制得98%的浓硫酸_____________kg。

根据FeS2~ 2H2SO4，1000 kg FeS2的物质的量=，则可以制得98%的浓硫酸的质量为×2×（1-10%）×98g/mol÷98%=1500000g=1500kg，故答案为：1500。