Question

2．对于化工生产中的化学反应，既要考虑反应的限度和快慢，还要综合考虑成本、设备等因素．
工业制硫酸的重要的一步反应是：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0．
（1）在不增加反应物的前提下，从理论上考虑，既能加快反应速率，又能提高SO₂转化率的条件是增大压强．
（2）实际生产中的条件是：500℃、催化剂（V₂O₂），1标准大气压并不断鼓入空气．
①采用500℃的目的是催化剂活性最大．
②用平衡移动原理解释生产过程中不断鼓入空气的目的增大二氧化硫的转化率．
③下表是500℃，不同压强时SO₂转化率的变化情况：

压强（标准大气压）	1	5	10	100
SO2转化率（%）	93.5	96.9	97.8	99.3

请结合表中信息说明采用1标准大气压而不采用更高压强的原因：常压时的转化率较高、高压成本高．

Answer 1

分析 （1）正反应放热，且反应物气体的计量数之和大于生成物，以此判断；
（2）①采用500℃，此时催化剂活性最大；
②不断鼓入空气，氧气浓度增大，平衡正向移动；
③1标准大气压下转化率已经很大，增大压强，对设备具有更高要求．

解答 解：（1）正反应放热，且反应物气体的计量数之和大于生成物，应增大压强，可加快反应速率，又能提高SO₂转化率，故答案为：增大压强；
（2）①正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，不利于增大转化率，但采用500℃，此时催化剂活性最大，反应速率最大，故答案为：催化剂活性最大；
②不断鼓入空气，氧气浓度增大，平衡正向移动，可增大二氧化硫的转化率，故答案为：增大二氧化硫的转化率；
③由表中数据可知，增大压强对SO₂的转化率影响不大，同时增大成本，故通常采取采用常压而不是高压，故答案为：常压时的转化率较高、高压成本高．

点评 本题考查化学平衡的影响，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，题目侧重化学与生产的考查，有利于培养学生良好的科学素养，难度中等．