工业上生产硫酸时,利用催化氧化反应将SO 2 转化为SO 3 是一个关键步骤.压强及温度对SO 2 转化率的影响

2025-04-04 06:45:01
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回答1:

(1)由表中数据可知,压强一定时,温度升高时,SO 2 的转化率降低,说明升高温度有利于平衡向逆反应移动,故正反应为放热反应,
故答案为:压强一定时,温度升高时,SO 2 的转化率降低,说明升高温度有利于平衡向逆反应移动,故正反应为放热反应;
(2)由表中数据可知,增大压强对SO 2 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:增大压强对SO 2 的转化率影响不大,同时增大成本;
(3)催化剂缩短到达平衡时间,不影响平衡移动,二氧化硫的转化率不变;
反应热只与始态和终态的能量有关,与反应条件无关,催化剂不改变始态和终态的能量,使用催化剂反应热不变,
故答案为:否;否;
(4)SO 2 和SO 3 会导致酸雨;
氨水二氧化硫反应生成亚硫酸铵,反应离子方程式为:2NH 3 ?H 2 O+SO 2 =2NH 4 + +SO 3 2- +H 2 O;
与三氧化硫反应生成硫酸铵,反应离子方程式为:2NH 3 ?H 2 O+SO 3 =2NH 4 + +SO 4 2- +H 2 O,
故答案为:酸雨;2NH 3 ?H 2 O+SO 2 =2NH 4 + +SO 3 2- +H 2 O;2NH 3 ?H 2 O+SO 3 =2NH 4 + +SO 4 2- +H 2 O;
(5)1万吨98%的硫酸含有H 2 SO 4 的质量为1×10 10 ×98%=9.8×10 9 g,
令需要SO 3 的质量为m,放出的热量为y,则:
   2H 2 SO 4 ~2SO 3 ~Q=196.9kJ
2×98g     2×80g     196.9kJ
9.8×10 9 g    m          y
所以2×98g:9.8×10 9 g=2×80g:m,解得m=8×10 9 g=8×10 3 t
所以2×98g:196.9kJ=9.8×10 9 g:y,解得y=9.85×10 9 kJ
答:需要的SO 3 质量为8×10 3 t,生产这些SO 3 所放出的热量为9.85×10 9 kJ.