Question

11．在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）；工业上该反应在400℃和常压下进行，选择400℃的主要原因是在该温度下催化剂活性大，反应速率快；
选择常压的原因是增大压强对提高SO₂转化率无显著影响，且对设备要求更高，导致增加成本，所以SO₂的催化氧化采用常压而不是高压；SO₂和空气的体积比约为1：50，选择这一比例的理由是增大氧气浓度从而提高二氧化硫的转化率．

Answer 1

分析 温度的选择应考虑催化剂活性；根据压强增大与二氧化硫转化率及对设备要求分析；反应物有两种或者两种以上的增大一种反应物浓度能够提高另一种反应物转化率，据此分析解答．

解答 解：工业上该反应在400℃和常压下进行，在该温度下催化剂活性大，反应速率快；
增大压强对提高SO₂转化率无显著影响，且对设备要求更高，导致增加成本，所以SO₂的催化氧化采用常压而不是高压；
依据方程式：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）可知二氧化硫与氧气2：1恰好反应，而实际SO₂和空气的体积比约为1：50，选择这一比例的理由是通过增大氧气浓度从而提高二氧化硫的转化率；
故答案为：在该温度下催化剂活性大，反应速率快；增大压强对提高SO₂转化率无显著影响，且对设备要求更高，导致增加成本，所以SO₂的催化氧化采用常压而不是高压；增大氧气浓度从而提高二氧化硫的转化率．

点评 本题考查了化工工艺条件选择，明确反应速率与化学平衡知识是解题关键，条件的选择既有兼顾速率又应考虑反应物转化率，侧重考查学生分析能力与应用能力，题目难度中等．