黄铁矿生产硫酸的过程 化学方程
对于硫酸,主要是工业制法,一般分三步进行,即在三个装置中进行,一:沸腾炉,二:接触室,三:吸收塔.第一步是将原料粉碎,使其在装置中与氧气充分反应,将原料中的硫元素充分转化为二氧化硫(通常用的原料是黄铁矿即FeS2),化学方程式为4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2.第二步是将制备的二氧化硫气体与过量的氧气混合导入接触室中反应生成三氧化硫(过量的氧气是为了提高硫的利用率),化学方程式是:2SO2+O2=2SO3.(该反应为可逆反应,且正反应为放热反应,若不将产生的热量排出也会降低反应的转化率,实际操作中会用这一部分热量来预热气体二氧化硫与氧气的混合物,使反应能够顺利进行.)第三步是在吸收塔中让水和SO3反应生成硫酸,方程式是SO3+H2O=H2SO4.但在实际的操作中并不用水,而是用一定比例的硫酸溶液以逆流的方式吸收,这样吸收效果好.
硫黄或黄铁矿在空气中燃烧或焙烧，以得到二氧化硫气体。将二氧化硫氧化为三氧化硫是生产硫酸的关键，其反应为：
2SO2+O2→2SO3
这个反应在室温和没有催化剂存在时，实际上不能进行。根据二氧化硫转化成三氧化硫途径的不同，制造硫酸的方法可分为接触法和硝化法。接触法是用负载在硅藻土上的含氧化钾或硫酸钾（助催剂）的五氧化二钒V2O5作催化剂，将二氧化硫转化成三氧化硫。硝化法是用氮的氧化物作递氧剂，把二氧化硫氧化成三氧化硫：
SO2+N2O3+H2O→H2SO4+2NO
根据所采用设备的不同，硝化法又分为铅室法和塔式法，现在铅室法已被淘汰；塔式法生产的硫酸浓度只有76％；而接触法可以生产浓度98％以上的硫酸；采用最多。
接触法生产工艺：接触法的基本原理是应用固体催化剂，以空气中的氧直接氧化二氧化硫。其生产过程通常分为二氧化硫的制备、二氧化硫的转化和三氧化硫的吸收三部分。
b、反应前后化学计量数不同，SO2百分含量保持不变，说明生成和消耗速率相等，达到了平衡状态，故b正确；
c、反应物和生成物都是气体，化学计量数不同，压强不变，说明达到了平衡状态，故c正确；
d、二氧化硫和三氧化硫分别是反应物和生成物，SO3的生成速率与SO2的生成速率相等，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故d正确；
e、由于容器容积固定，混合气体质量不变，密度始终不变，故密度无法判断是否达到平衡，故e错误；
故选bcd；
（2）二氧化硫和氨气反应生成亚硫酸铵，再用稀硫酸回收及重新利用，反应方程式是：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，加入铁防止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质的量是0.04mol，消耗氧气0.02mol，混合气体中c（SO2）=0.01mol/L，c（O2）=0.01mol/L，平衡常数K=
| (0.04)2 |
| 0.01?(0.01)2 |
| 0.04mol |
| 0.05mol |
故答案是：1.6×103L/mol；80%．
又因为杂质的含量是25%，所以FeS2的含量占75%
即0.75吨，因此S的含量为0.75X53.3%=0.4吨，
又因为S在H2SO4中的百分比为32/98=32.65%
所以可生产纯H2SO4
0.4/32.65%=1.225吨
又因为硫酸的纯度为98%
所以可制的98%的硫酸
1.225/0.98=1.25吨
