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    29．化学选考题 A．[化学-选修化学与技术] 工业上生产硫酸时.利用催化氧化反应将SO2 转化为SO3是一个关键步骤.压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为:SO2 7% O2 11% N2 82%), 0.1 0.5 1 10 400 99.2 99.6 99.7 99.9 500 93.5 96.9 97.8 99.3 600 73.7 85.8 89.5 96.4 (1) 已各SO2的氧化是放热反应.如何利用表中数据推断此结论? , (2)在大400~500℃时.SO2的催化氧化采用常压而不是高压.主要原因是: , (3)选择适宜的催化剂.是否可以提高SO2的转化率? .是否可以增大该反应所放出的热量? , (4)为提高SO3吸收率.实际生产中用 吸收SO3, (5)已知:2SO2(g)+O2(g)＝2SO3(g),△H＝-196.9kJ·mol-1.计算每生产1万吨98%硫酸所需要的SO3质量和由SO2生产这些SO3所放出的热量. 答案:(1)压强一定时.温度升高时.SO2转化率下降,说明升温有利逆反应的进行.所以正反应为放热反应.(2)增大压强对提高SO2转化率无显著影响.反而会增加成本.浓硫酸 (5)8.0×103t 9.83×109kJ 解析:(1)根据表格中的数据可以看出.在相同压强下升高温度时SO2的转化率降低.即升高温度时此化学平衡向逆反应方向移动.而升高温度化学平衡应该向吸热反应方向移动.所以此反应的正反应为放热反应. (2)根据表格中的数据可以得知:在0.1MPaSO2的转化率已经很高.如在400℃时已达99.2%.若增大压强到10MPa.压强增大了100倍但是SO2的转化率值增大为99.9%.只增大了0.7%变化不大.而压强增大100倍.需要对设备的材料.动力.能源等都作相应的提高.既要增大成本投入. (3)使用催化剂只能改变化学反应的速率.改变反应到达平衡的时间.不能使化学平衡发生移动.即对SO2的转化率不产生影响,而在一定条件下.化学反应放出的热量与参加反应的反应物的量成正比.因SO2的转化率不变.所以反应放出的热量也不会增大. (4)在生产实际中是采用98.3%的浓硫酸作吸收剂来吸收SO3的.因为若用水进行吸收会形成酸雾.将影响SO3的吸收速率和效率. (5)1万吨98%的硫酸含H2SO4的质量:9.8×109g. 设需要SO3的质量为x.该反应产生的热量为y. H2SO4 - SO3 - 放出的热量 98g 80g 196.9kJ 【查看更多】

     

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