Question

［化學——選修化學與技術］（15分）

硫酸工業生產應考慮綜合經濟效益問題。

（1）若從下列四個城市中選擇一處新建一座硫酸廠，你認為廠址宜選在           的郊區（填選項的標號）

      A．有豐富黃鐵礦資源的城市            B．風光秀麗的旅游城市

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

（2）據測算，接觸法制硫酸過程中，若反應熱都未被利用，則每生產1t 98%硫酸需消耗3.6×10⁵kJ能量。請通過計算判斷,若反應:SO₂（g）+1/2O₂（g）=SO₃（g）;△H=－98．3kJ·mol^－1；放出的熱量能在生產過程中得到充分利用,則每生產1t98%硫酸只需外界提供（或可向外界輸出）           千焦能量；

（3）CuFeS₂是黃鐵礦的另一成分，煅燒時，CuFeS₂轉化為CuO、Fe₂O₃和SO₂，該反應的化學方程式為                                              。

（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），其中硫酸銅的質量分數隨沸騰爐溫度不同而變化（見下表）

沸騰爐溫度/℃	600	620	640	660
礦渣中CuSO4的質量分數/%	9.3	9.2	9.0	8.4

已知CuSO₄在低于660℃時不會分解，請簡要分析上表中CuSO₄的質量分數隨溫度升高而降低的原因                                                      。

 

Answer 1

（1）C  （3分）

（2）輸出6．23×10⁵kJ能量  （4分）

   （3）4CuFeS₂+13O₂=4CuO+2Fe₂O₃+8SO₂   （4分）

   （4）SO₂轉化為SO₃是正反應放熱的可逆反應，隨溫度升高，平衡逆移，SO₃物質的量減少，所以CuSO₄的量減少（或溫度升高，SO₃物質的量減少，故CuSO₄的量減少）（4分）

解析: