Question

18．工业制取硫酸是一个连续的生产过程．今测得进入接触室时混合气体（396K、40000kPa，主要成分为SO₂、O₂、N₂）的流量为1.0m³/s，从接触室导出气体（792K、40000kPa）的流量为1.8m³/s，据此，以下说法中正确的是（　　）

• A． SO₂的催化氧化反应是吸热反应
• B． SO₂的转化率一定为20%
• C． 导出气体中SO₃所占的体积分数为$\frac{2}{9}$
• D． 单位时间内进人接触室的气体与从接触室导出的气体的物质的量之比为10：9

Answer 1

分析 SO₂的催化氧化反应是放热反应；由PV=nRT可知，反应后温度为反应前的两倍，则反应前流量1.0m³/s，在反应后条件下流量为：2.0m³/s；反应后流量为1.8m³/s，根据V=nV_m可知，反应后气体的物质的量相当于反应前的：$\frac{1.8}{2}$=0.9倍，设反应前为1mol的混合气体，反应后应该为0.9 mol，减少了0.1mol，据此计算二氧化硫的转化率、导出中三氧化硫的体积分数和进气与出气的物质的量比．

解答 解：SO₂的催化氧化反应是放热反应，故A错误；
由PV=nRT可知，反应后温度为反应前的两倍，则反应前流量1.0m³/s，在反应后条件下流量为：2.0m³/s；反应后流量为1.8m³/s，根据V=nV_m可知，反应后气体的物质的量相当于反应前的：$\frac{1.8}{2}$=0.9倍，设反应前为1mol的混合气体，反应后应该为0.9 mol，减少了0.1mol，则：
2SO₂+O₂?2SO₃ 减少的物质的量△n
 2   1   2        1
 0.2    0.2 mol   0.1 mol
故反应中共生成0.2 molSO₃，导出气体中SO₃所占的体积分数为：$\frac{0.2mol}{0.9mol}$=$\frac{2}{9}$，故C正确；
1mol混合气体中除了二氧化硫外还有O₂、N₂，故二氧化硫的体积分数小于20%，故B错误；
单位时间内进人接触室的气体与从接触室导出的气体的物质的量之比为10：9，故D．
故选：CD．

点评 本题考查气体的状态方程，转化率的计算，化学计量的综合应用，侧重考查了阅读、分析信息的能力，难度中等．