Question

已知2SO₂（g）＋O₂（g）2SO₃（g）；△H＜0的实验数据如下表：

温度	不同压强下SO2的转化率（%）
	1×105Pa	5×105Pa	1×106Pa	5×106Pa	1×107Pa
450℃	97.5	98.9	99.2	99.6	99.7
550℃	85.6	92.9	94.9	97.7	98.3

（1）应选的温度是                    。
（2）应采用的压强是                    ，理由是                              。
（3）在合成的SO₃过程中，不需要分离出SO₃的原因是                             。

Answer 1

（1）450℃；（2）1×10⁵Pa 因为常压下SO₂的转化率已经很高，若采用较大的压强，SO₂的转化率提高很少，但需要动力更大，对设备的要求更高；（3）因为SO₂的转化率比较高，达到平衡后的混合气体中SO₂的余量很少，故不需要分离SO₃。

工业生产中既要考虑反应速率快，又要考虑原料转化率高，同时也要考虑实现条件的限制。当它们出现矛盾时，两者都要兼顾，特别要适应催化剂的活性。该反应与合成氨相似，但实际情况又不完全相同，故解题时应理论联系实际，依据合成SO₃的实验数据来解答。该反应与合成氨的反应相似：都是气体体积缩小的放热反应，温度升高有利于加快反应速率，但降低了反应物的转化率，适宜的条件的选择需要综合考虑。增大压强有利于加快反应速率，同时也提高了反应物的转化率，但压强对SO₂的转化率影响不大，同时加压需要动力因素、设备耐压因素，综合经济效益，生产过程中采用在常压下进行最合理。由于SO₂的转化率比较高，达到平衡后的混合气体中SO₂的余量很少，故不需要分离SO₃。