【答案】（1）增效节能    （2）T₂＝430℃    （3）389.3t

【评析】本题主要运用公式Q=cmΔt考查化学反应中热效应的计算。

【关键词】反应热及热化学方程式的书写/氧族元素

4．实战演练

    （3）若不使用热交换器，欲使80℃的SO₂、O₂预热到430℃，每年需提供的热量为20×10³kg×365×0.8kJ/(kg•℃)×(430℃-80℃)=2.04×10⁹kJ，每千克优质煤供给的有效热量为5240kJ/kg，使用热交换器后每年可节约优质煤的质量为：2.04×10⁹kJ/(5240kJ/kg)=389.3t。

(2)若以T₁、T₂、T₃、T₄分别表示进出热交换器的气体温度，且T₁＝80℃，T₃＝600℃、T₄＝250℃，求进入接触室后的SO₂、O₂混合气体的温度T₂（设进、出热交换器的气体的平均比热均为0.8kJ/(kg•℃)）。

(3)假定每天进入接触室的混合气体为20t，问与不用热交换器相比较每年至少可节省多少吨含碳80%的优质煤？（已知煤的供热效率为20%，C(s)+O₂(g)=CO₂(g)；ΔH=-393kJ/mol）

【解析】（1）由沸腾炉导出的SO₂、O₂等气体的温度经除尘、去杂、洗涤等工艺处理后已大幅度下降，通过热交换器后气体的温度又得以提高，这有利于后续反应（即由SO₂合成SO₃）的进行。SO₂的氧化反应是放热反应，从接触室导出的SO₃等气体的温度已高达600℃以上，难以被浓硫酸吸收。通过热交换器后SO₃的温度下降了，这有利于提高浓硫酸对它的吸收效率。总而言之，热交换器在制H₂SO₄的过程中具有增效节能的作用。

（2）经过热交换器后，SO₂、O₂吸收的热量＝cm₁(T₂-80℃)，SO₃放出的热量＝cm₂(600℃-250℃)。根据物理学原理及质量守恒定律可知，Q(吸)＝Q(放)，m₁＝m₂，故cm₁(T₂-80℃)＝cm₂(600℃-250℃)，即T₂＝430℃。

问：(1)热交换器在制硫酸的过程中有何重要作用？

【答案】(aqp-4.2×10⁴m)/2bpJ

【评析】本题是一道物理、化学相互交叉渗透的综合计算题，难度大。因此，解决这类问题的关键在于分析题意，挖掘题中隐含着的重要信息（即热化学方程式有加合性），弄清该题中所涉及的两个过程，即物理过程与化学过程，并求出联系这两个过程的纽带――热量（Q）。然后正确运用所学物理、化学的有关基础知识，则题中的问题便可迎刃而解。

【关键词】反应热及热化学方程式的书写/碳族元素

【例6】接触法制硫酸的流程可表示如下：

        ③

    就不难发现：①式＝③式－②式，即为题目所求。故可推知：

        ②

        ①