黃鐵礦（主要成分為FeS2）是工業(yè)制取硫酸的重要原料，其步驟為：第一步，煅燒FeS2產(chǎn)物為SO2和Fe3O4；第二步，SO2向SO3的轉(zhuǎn)化；第三步，SO3轉(zhuǎn)化為硫酸．
（1）在恒溫條件下，向一固定容積的密閉容器中通入一定量的SO2與O2，發(fā)生如下反應(yīng)2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），一段時間后，能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的有
bcd
bcd

a．SO2和SO3濃度相等   b．SO2百分含量保持不變c．容器中氣體的壓強(qiáng)不變
d．SO3的生成速率與SO2的生成速率相等   e．容器中混合氣體的密度保持不變
（2）SO2尾氣用過量的氨水吸收，對SO2可進(jìn)行回收及重新利用，反應(yīng)的化學(xué)方程式為
SO2+H2O+2NH3=（NH4）2SO3
SO2+H2O+2NH3=（NH4）2SO3
；
（NH4）2SO3+H2SO4=（NH4）2SO4+SO2↑+H2O；
（NH4）2SO3+H2SO4=（NH4）2SO4+SO2↑+H2O；

（3）將黃鐵礦的煅燒產(chǎn)物Fe3O4溶于H2SO4后，加入鐵粉，可制備FeSO4．酸溶過程中需保持溶液足夠酸性，其目的是
抑制Fe2+、Fe3+的水解，防止Fe2+被氧化；
抑制Fe2+、Fe3+的水解，防止Fe2+被氧化；
．
（4）將0.050molSO2（g）和0.030molO2（g）放入容積為1L的密閉容器中，反應(yīng)：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）在一定條件下達(dá)到平衡，測得c（SO3）=0.040mol?L．計算該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K和SO2的平衡轉(zhuǎn)化率（寫出計算過程）．
1.6×103L/mol；80%
1.6×103L/mol；80%
．
分析：（1）a、濃度相等，無法知道正逆反應(yīng)速率是否相等；
b、二氧化硫含量不變，生成速率等于消耗速率，達(dá)到平衡狀態(tài)；
c、反應(yīng)前后的化學(xué)計量數(shù)不相等，壓強(qiáng)不變，氣體的物質(zhì)的量不變，達(dá)到平衡狀態(tài)；
d、二者化學(xué)計量數(shù)相等，說明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡狀態(tài)；
e、容器容積不變，氣體質(zhì)量不變，密度始終不變；
（2）反應(yīng)方程式為：SO2+H2O+2NH3=（NH4）2SO3 （NH4）2SO3+H2SO4=（NH4）2SO4+SO2↑+H2O；
（3）溶于H2SO4抑制Fe2+、Fe3+的水解，加入鐵防止Fe2+被氧化；
（4）根據(jù)c（SO3）=0.040mol?L，算出達(dá)到平衡時二氧化硫和氧氣的濃度，求出化學(xué)平衡常數(shù)，和二氧化硫的轉(zhuǎn)化率．
解答：解：（1）a、SO2和SO3濃度相等，無法判斷正逆反應(yīng)速率是否相等，故a錯誤；
b、反應(yīng)前后化學(xué)計量數(shù)不同，SO2百分含量保持不變，說明生成和消耗速率相等，達(dá)到了平衡狀態(tài)，故b正確；
c、反應(yīng)物和生成物都是氣體，化學(xué)計量數(shù)不同，壓強(qiáng)不變，說明達(dá)到了平衡狀態(tài)，故c正確；
d、二氧化硫和三氧化硫分別是反應(yīng)物和生成物，SO3的生成速率與SO2的生成速率相等，說明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡狀態(tài)，故d正確；
e、由于容器容積固定，混合氣體質(zhì)量不變，密度始終不變，故密度無法判斷是否達(dá)到平衡，故e錯誤；
故選bcd；
（2）二氧化硫和氨氣反應(yīng)生成亞硫酸銨，再用稀硫酸回收及重新利用，反應(yīng)方程式是：SO2+H2O+2NH3=（NH4）2SO3；（NH4）2SO3+H2SO4=（NH4）2SO4+SO2↑+H2O；
故答案是：SO2+H2O+2NH3=（NH4）2SO3；（NH4）2SO3+H2SO4=（NH4）2SO4+SO2↑+H2O
（3）Fe3O4溶于H2SO4的目的是抑制Fe2+、Fe3+的水解，加入鐵防止Fe2+被氧化；
故答案是：抑制Fe2+、Fe3+的水解，防止Fe2+被氧化；
（4）c（SO3）=0.040mol?L-1，n（SO3）=0.04mol，消耗的二氧化硫的物質(zhì)的量是0.04mol，消耗氧氣0.02mol，混合氣體中c（SO2）=0.01mol/L，c（O2）=0.01mol/L，平衡常數(shù)K=
(0.04)2
0.01?(0.01)2
=1.6×103L/mol，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為：
0.04mol
0.05mol
×100%=80%；
故答案是：1.6×103L/mol；80%．
點評：本題考查化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，側(cè)重考查了閱讀、分析信息的能力，難度中等．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源：2007年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試、化學(xué)(廣東卷) 題型：038

黃鐵礦(主要成分為FeS2)是工業(yè)制取硫酸的重要原料，其煅燒產(chǎn)物為SO2和Fe3O4．

(1)

將0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容積為1L的密閉容器中，反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)在一定條件下達(dá)到平衡，測得c(SO3)＝0.040mol/L．計算該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K和SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(寫出計算過程)．

(2)

已知上述反應(yīng)是放熱反應(yīng)，當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時，在體積不變的條件下，下列措施中有利于提高SO2平衡轉(zhuǎn)化率的有________(填字母)

A、升高溫度
B、降低溫度
C、增大壓強(qiáng)
D、減小壓強(qiáng)
E、加入催化劑
F、移出氧氣

(3)

SO2尾氣用飽和Na2SO3溶液吸收可得到更要的化工原料，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________．

(4)

將黃鐵礦的煅燒產(chǎn)物Fe3O4溶于H2SO4后，加入鐵粉，可制備FeSO4．酸溶過程中需保持溶液足夠酸性，其原因是________．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

黃鐵礦(主要成分為FeS2)是工業(yè)制取硫酸的重要原料，其煅燒產(chǎn)物為SO2和Fe3O4。

(1)將0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)放入容積為1 L的密閉容器中，反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)在一定條件下達(dá)到平衡，測得c(SO3)=0.040 mol·L-1。計算該條件下SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(寫出計算過程)。

(2)已知上述反應(yīng)是放熱反應(yīng)，當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時，在體積不變的條件下，下列措施中有利于提高SO2平衡轉(zhuǎn)化率的有___________(填字母)。

A.升高溫度  B.降低溫度  C.增大壓強(qiáng)  D.減小壓強(qiáng)  E.加入催化劑  F.移出氧氣

(3)SO2尾氣用飽和Na2SO3溶液吸收可得到更重要的化工原料，反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________。

(4)將黃鐵礦的煅燒產(chǎn)物Fe3O4溶于H2SO4后，加入鐵粉，可制備FeSO4。酸溶過程中需保持溶液足夠酸性，其原因是_______________________________________________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源：2013-2014學(xué)年四川省眉山市高三第一次診斷性考試化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

硫酸渣是用黃鐵礦制造硫酸過程中排出的廢渣，主要化學(xué)成分為SiO2約45%，F(xiàn)e2O3約40%，Al2O3約10%，MgO約5%。目前我國已經(jīng)在技術(shù)上取得突破——從硫酸渣中分離出各種成分并加以利用。其流程和相關(guān)數(shù)據(jù)如下：

查資料得知：

物質(zhì)名稱

溶度積(Ksp)

pH值

開始沉淀

完全沉淀

Mg(OH)2

5.6×10－12

9.3

10.8

Fe(OH)3

2.8×10－16

2.7

3.7

Al(OH)3

1.3×10－33

3.7

4.7

 

請回答下列問題：

（1）寫出固體A的化學(xué)式為           。

（2）若要測定溶液的pH是否達(dá)到3.7，下列實驗用品中可選用的是       。

A．石蕊試液     B．廣泛pH試紙    C．精密pH試紙    D．pH計

（3）完成下列離子反應(yīng)方程式

①溶液D生成固體E      ；       ②溶液F生成固體G       。

（4）要將固體C、固體E和固體G都轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的穩(wěn)定氧化物，需進(jìn)行的實驗操作為      。

（5）若不考慮溶液體積的變化，請計算溶液H中c（Mg2＋）=       。

 

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源：同步題 題型：填空題

黃鐵礦（主要成分為FeS2）是工業(yè)制取硫酸的重要原料，其煅燒產(chǎn)物為SO2和Fe3O4。
(1)將0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)放入容積為1L的密閉容器中，反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡，測得
c(SO3)= 0. 040 mol/L。計算該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K 和SO2的平衡轉(zhuǎn)化率（寫出計算過程）。
 (2)已知上述反應(yīng)是放熱反應(yīng)，當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時，在體積不變的條件下，下列措施中有利于提高 SO2平衡轉(zhuǎn)化率的有____（填字母）。
A．升高溫度 B．降低溫度 C．增大壓強(qiáng) D．減小壓強(qiáng) E．加入催化劑 F．移出氧氣
(3)SO2尾氣用飽和Na2SO3溶液吸收可得到重要化工原料，反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________。
(4)將黃鐵礦的燃料產(chǎn)物Fe3O4溶于H2SO4后，加入鐵粉，可制備FeSO4。酸溶過程中需保持溶液足夠酸性，其原因是__________________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

化學(xué)工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位，江蘇省是國內(nèi)最早的硫酸生產(chǎn)基地之一。主要方程式和主要設(shè)備: （黃鐵礦的主要成分為FeS2） 4FeS2+11O2 = 2Fe2O3+8SO2 （沸騰爐）  2SO2+O22SO3  （接觸室）    SO3+H2O=H2SO4（吸收塔）

（1）硫酸生產(chǎn)中，根據(jù)化學(xué)平衡原理來確定的條件或措施有          （填寫序號）。

        A．礦石加入沸騰爐之前先粉碎      B．接觸室的反應(yīng)使用V2O5作催化劑

C．接觸室中不使用很高的溫度      D．凈化后爐氣中要有過量的空氣

E．接觸室中的氧化在常壓下進(jìn)行    F．吸收塔中用98.3%的濃硫酸吸收SO3

（2）0.1mol/L的NaHSO3溶液中，有關(guān)粒子濃度由大到小的順序為：

   c （Na+）＞c （HSO3－）＞c （SO32－）＞c （H2SO3）

①該溶液中c （H+）        c （OH－）（填“＞”、“＝” 或“＜” ），其理由是（用離子方程式表示）：                                      。

②現(xiàn)向NaHSO3溶液中，逐滴加入少量含有酚酞的NaOH溶液，可觀察到的現(xiàn)象是                    ，反應(yīng)的離子方程式為：                     。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案