Question

硫酸工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)考慮綜合經(jīng)濟(jì)效益問題。

（1）據(jù)測算，接觸法制硫酸過程中，若反應(yīng)熱都未被利用，則每生產(chǎn)1 t 98%的硫酸需消耗3.6×10⁵ kJ的熱量。請(qǐng)通過計(jì)算判斷，若反應(yīng)SO₂(g)+O₂（g）SO₃；ΔH=-98.3 kJ·mol^-1放出的熱量能在生產(chǎn)過程中得到充分利用，則每生產(chǎn)1 t 98%的硫酸只需外界提供（或可向外界輸出）多少千焦熱量？（H₂SO₄的摩爾質(zhì)量為98 g·mol^-1）

（2）CuFeS₂是黃鐵礦的另一成分，燃燒時(shí)，CuFeS₂轉(zhuǎn)化為CuO、Fe₂O₃和SO₂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為                             。

（3）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(zhì)量分?jǐn)?shù)隨沸騰爐溫度的不同而變化（見下表）。

沸騰爐溫度/℃	600	620	640	660
礦渣中CuSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%	9.3	9.2	9.0	8.4

已知CuSO₄在低于660 ℃時(shí)不會(huì)分解，請(qǐng)簡要分析上表中CuSO₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨溫度升高而降低的原因                                   。

Answer 1

（1）SO₂～SO₃～H₂SO₄                  放出的熱量

                           98 g                     98.3 kJ

                 1×106×98% g                 x

=

x=9.83×10⁵ kJ

9.83×10⁵ kJ-3.6×10⁵ kJ=6.23×10⁵ kJ

所以可向外界輸出6.23×10⁵ kJ的熱量

（2）4CuFeS₂+13O₂4CuO+2Fe₂O₃+8SO₂

（3）SO₂轉(zhuǎn)化為SO₃是正反應(yīng)放熱的可逆反應(yīng)，隨溫度的升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，SO₃的物質(zhì)的量減少，所以CuSO₄的量減少