Question

在硫酸工业中，通过下列反应使SO₂氧化成SO₃：

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

下表为不同温度和压强下SO₂的转化率(%)：

         

(1)根据化学理论综合分析，为了使二氧化硫尽可能转化为三氧化硫，可控制的条件是________________________________________________________________________。

(2)实际生产中，选定400℃～500℃作为操作温度，其原因是

________________________________________________________________________。

(3)  实际生产中，采用的压强为常压，其原因是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)  在生产中，通入过量空气的目的是

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________________________________________________________________________。

(5)尾气中有SO₂，必须回收是为了

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Answer 1

(1)常压、450℃、催化剂

(2)在此温度下催化剂的活性最高

(3)在常压下SO₂的转化率就已经很高了(97.5%)，若采用高压，平衡能向右移动，但效果并不明显，比起高压设备，得不偿失

(4)增大反应物O₂的浓度，提高SO₂的转化率

(5)防止污染环境

解析　解答本题注意以下两点：①抓住本反应的反应特点。②把外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响和实际情况有机结合起来。

从提高反应速率考虑，合成SO₃需要加入催化剂和升温，加压；从增大反应物的转化率方面考虑，合成SO₃需低温，加压，通入廉价空气；从表中数据和设备材料的要求以及催化剂的活性方面综合考虑，选择最适宜条件。