Question

在硫酸工業(yè)中，通過下列反應使SO₂氧化成SO₃：

2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)　ΔH＝－198 kJ·mol^－1。(已知制SO₃過程中催化劑是V₂O₅，它在400℃～500℃時催化效果最好)

下表為不同溫度和壓強下SO₂的轉化率(%)：

          

(1)根據(jù)化學理論綜合分析，為了使二氧化硫盡可能轉化為三氧化硫，可控制的條件是________________________________________________________________________。

(2)實際生產中，選定400℃～500℃作為操作溫度，其原因是

________________________________________________________________________。

(1)  實際生產中，采用的壓強為常壓，其原因是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)  在生產中，通入過量空氣的目的是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(5)尾氣中有SO₂，必須回收是為了

________________________________________________________________________。

Answer 1

(1)常壓、450℃、催化劑

(2)在此溫度下催化劑的活性最高

(3)在常壓下SO₂的轉化率就已經很高了(97.5%)，若采用高壓，平衡能向右移動，但效果并不明顯，比起高壓設備，得不償失

(4)增大反應物O₂的濃度，提高SO₂的轉化率

(5)防止污染環(huán)境

解析　解答本題注意以下兩點：①抓住本反應的反應特點。②把外界條件對化學反應速率和化學平衡的影響和實際情況有機結合起來。

從提高反應速率考慮，合成SO₃需要加入催化劑和升溫，加壓；從增大反應物的轉化率方面考慮，合成SO₃需低溫，加壓，通入廉價空氣；從表中數(shù)據(jù)和設備材料的要求以及催化劑的活性方面綜合考慮，選擇最適宜條件。