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硫酸是工业生产中一种重要的化工产品,我国工业生产硫酸的主要方法是接触法,主要原料为黄铁矿,请回答下列问题:
(1)已知煅烧黄铁矿的化学方程式为    4FeS2+11O2 
 高温 
.
 
 2Fe2O3+8SO2;该反应中氧化剂和氧化产物的物质的量之比为
11:10
11:10
;标准状态下得到4.48升SO2时,一共转移了
1.1
1.1
mole-
(2)已知温度、压强对SO2平衡转化率的影响如下表所示:

压强/MPa
转化率/%


温度/℃
0.1 0.5 1 10
400 99.2 99.6 99.7 99.9
500 93.5 96.9 97.8 99.3
600 73.7 85.8 89.5 96.4
根据上表回答,SO2转化到SO3的最佳反应条件是
A
A

A.400-500℃0.1MPa                        B.400℃10MPa
C.500℃10MPa                         D.400-500℃1MPa
(3)在一定条件下,1mol SO2完全转化成SO3气体时放出热量为Q1 KJ,写出该反应的热化学方程式:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-2Q1 KJ/mol或SO2(g)+
1
2
O2(g)SO3(g)△H=-Q1 KJ/mol
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-2Q1 KJ/mol或SO2(g)+
1
2
O2(g)SO3(g)△H=-Q1 KJ/mol
.若在该条件下将2mol SO2 放入一定容积的密闭容器中,一段时间后测得反应放出热量为Q2 KJ,则此时SO2的转化率为
50Q2
Q1
%
50Q2
Q1
%
 (用含Q1、Q2代数式表示).
(4)市售浓硫酸的密度是1.84g/cm3、质量分数为98%,若用H2SO4?XH2O来表示这种浓硫酸,则X为
1
9
1
9
分析:(1)根据化合价判断氧化剂和还原剂;根据电子得失,得出SO2与电子数的关系,
(2)根据压强、温度对化学平衡的影响,
(3)根据热化学方程式的写法;根据热化学方程式中热量之比等于物质的量之比,再根据转化率的公式求出转化率,
(4)设出溶液的质量,分别求出溶质、溶剂的物质的量,利用两者的物质的量之比等于1:X,最终从而求出X.
解答:解:(1)反应4FeS2+11O2 
 高温 
.
 
 2Fe2O3+8SO2,前后各元素化合价的变化情况如下:
       Fe:+2→+3,化合价升高;S:-1→+4,化合价升高;
       O:0→-2,化合价降低;
      因此,在反应中FeS2还原剂,O2是氧化剂,Fe2O3既是氧化产物也是还原产物,SO2既是氧化产物也是还原产物,n(氧化剂):n(还原产物)=11:10;
      在上述反应中共转移44个电子,所以n(SO2):n(e-)=8:44,而4.48升SO2的物质的量为:
4.48L
22.4L/mol
=0.2mol所以电子的物质的量为:1.1mol,
      故答案为:11:10   1.1
    (2)因温度越高,转化率越低,所以温度不能太高,当然,温度太低,转化率虽然高,但速率慢;压强越大,转化率越高,但压强越大,对设备和动力要求太高,综合考虑应选择:400-500℃0.1MPa,
      故选:A                 
    (3)因1mol SO2完全转化成SO3气体时放出热量为Q1 KJ,
所以热化学方程式:2 SO2(g)+O2(g)2 SO3(g)△H=-2Q1 KJ/mol,
所以放出Q2 KJ 热量需要的SO2 的物质的量为:
Q
Q1
mol,此时SO2的转化率为:
Q2
Q1
2
×100%=
50Q2
Q1
%,
      故答案为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-2Q1 KJ/mol
或SO2(g)+
1
2
O2(g)SO3(g)△H=-Q1 KJ/mol      
50Q2
Q1
%   
    (4)设浓硫酸的质量为100g,则溶质H2SO4的质量为98g,物质的量为1mol,溶剂H2O的质量为100g-98g=2g,物质的量为:
1
9
mol,所以 n(H2SO4):n(H2O)=9:1,即
1
X
=9:1,得X=
1
9

     故答案为:
1
9
点评:本题考查的知识点较多,试题的综合性较强,培养了学生运用知识的能力.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

(14分)  硫酸是工业生产中一种重要的化工产品,我国工业生产硫酸的主要方法是接触法,主要原料为黄铁矿,请回答下列问题:

(1)已知煅烧黄铁矿的化学方程式为    4FeS2 + 11O2 2Fe2O3+ 8SO2

该反应中氧化剂和氧化产物之比为               ;标准状态下得到4.48升SO2 时,一共转移了         mol e 。(每空3分)

(2)已知温度、压强对SO2平衡转化率的影响如下表所示:根据上表回答,SO2转化到SO3

最佳反应条件是         。(每空2分)

 A.400-500℃   0.1 MPa      B.400℃        10 MPa

 C.500℃        10MPa       D.400-500℃    1 MPa

(3)在一定条件下,1mol SO2完全转化成SO3气体时放出热量为Q1KJ,写出该反应的热化学方程式:                                    。若在该条件下将2 molSO2 放入一定容积的密闭容器中,一段时间后测得反应放出热量为Q2 KJ,则此时SO2的转化率为             (用含Q1、Q2代数式表示)。(每空2分)

(4)市售浓硫酸的密度是1.84 g / cm3、质量分数为98 % ,若用H2SO4· XH2O来表示这种浓硫酸,则X为          。(每空2分)

 

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科目:高中化学 来源:2011届宁夏贺兰一中高三上学期期末考试(理综)化学部分 题型:填空题

(14分) 硫酸是工业生产中一种重要的化工产品,我国工业生产硫酸的主要方法是接触法,主要原料为黄铁矿,请回答下列问题:
(1)已知煅烧黄铁矿的化学方程式为   4FeS2 + 11O22Fe2O3 + 8SO2
该反应中氧化剂和氧化产物之比为              ;标准状态下得到4.48升SO2 时,一共转移了        mol e。(每空3分)
(2)已知温度、压强对SO2平衡转化率的影响如下表所示:根据上表回答,SO2转化到SO3
最佳反应条件是         。(每空2分)

A.400-500℃ 0.1 MPaB.400℃10 MPa
C.500℃10 MPaD.400-500℃1 MPa
(3)在一定条件下,1mol SO2完全转化成SO3气体时放出热量为Q1 KJ,写出该反应的热化学方程式:                                    。若在该条件下将2 mol SO2放入一定容积的密闭容器中,一段时间后测得反应放出热量为Q2 KJ,则此时SO2的转化率为             (用含Q1、Q2代数式表示)。(每空2分)
(4)市售浓硫酸的密度是1.84 g / cm3、质量分数为98 % ,若用H2SO4· XH2O来表示这种浓硫酸,则X为          。(每空2分)

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科目:高中化学 来源:2010-2011学年宁夏高三上学期期末考试(理综)化学部分 题型:填空题

(14分)  硫酸是工业生产中一种重要的化工产品,我国工业生产硫酸的主要方法是接触法,主要原料为黄铁矿,请回答下列问题:

(1)已知煅烧黄铁矿的化学方程式为    4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2

该反应中氧化剂和氧化产物之比为               ;标准状态下得到4.48升SO2 时,一共转移了         mol e 。(每空3分)

(2)已知温度、压强对SO2平衡转化率的影响如下表所示:根据上表回答,SO2转化到SO3

最佳反应条件是          。(每空2分)

 A.400-500℃   0.1 MPa      B.400℃        10 MPa

 C.500℃        10 MPa       D.400-500℃    1 MPa

(3)在一定条件下,1mol SO2完全转化成SO3气体时放出热量为Q1 KJ,写出该反应的热化学方程式:                                     。若在该条件下将2 mol SO2 放入一定容积的密闭容器中,一段时间后测得反应放出热量为Q2 KJ,则此时SO2的转化率为              (用含Q1、Q2代数式表示)。(每空2分)

(4)市售浓硫酸的密度是1.84 g / cm3、质量分数为98 % ,若用H2SO4· XH2O来表示这种浓硫酸,则X为           。(每空2分)

 

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科目:高中化学 来源:2009-2010学年河南省南阳市南召二中高三(上)期末化学模拟试卷(解析版) 题型:解答题

硫酸是工业生产中一种重要的化工产品,我国工业生产硫酸的主要方法是接触法,主要原料为黄铁矿,请回答下列问题:
(1)已知煅烧黄铁矿的化学方程式为    4FeS2+11O2  2Fe2O3+8SO2;该反应中氧化剂和氧化产物的物质的量之比为______;标准状态下得到4.48升SO2时,一共转移了______mole-
(2)已知温度、压强对SO2平衡转化率的影响如下表所示:

压强/MPa
转化率/%


温度/℃
0.10.5110
40099.299.699.799.9
50093.596.997.899.3
60073.785.889.596.4
根据上表回答,SO2转化到SO3的最佳反应条件是______.
A.400-500℃0.1MPa                        B.400℃10MPa
C.500℃10MPa                         D.400-500℃1MPa
(3)在一定条件下,1mol SO2完全转化成SO3气体时放出热量为Q1 KJ,写出该反应的热化学方程式:______.若在该条件下将2mol SO2 放入一定容积的密闭容器中,一段时间后测得反应放出热量为Q2 KJ,则此时SO2的转化率为______ (用含Q1、Q2代数式表示).
(4)市售浓硫酸的密度是1.84g/cm3、质量分数为98%,若用H2SO4?XH2O来表示这种浓硫酸,则X为______.

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