Question

已知2SO₂（g）＋O₂（g）2SO₃（g）；△H＜0的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

溫度	不同壓強(qiáng)下SO2的轉(zhuǎn)化率（%）
	1×105Pa	5×105Pa	1×106Pa	5×106Pa	1×107Pa
450℃	97.5	98.9	99.2	99.6	99.7
550℃	85.6	92.9	94.9	97.7	98.3

（1）應(yīng)選的溫度是                     。

（2）應(yīng)采用的壓強(qiáng)是                     ，理由是                               。

（3）在合成的SO₃過程中，不需要分離出SO₃的原因是                              。

Answer 1

（1）450℃；（2）1×10⁵Pa  因?yàn)槌�壓下SO₂的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，若采用較大的壓強(qiáng)，SO₂的轉(zhuǎn)化率提高很少，但需要?jiǎng)恿Ω�大，�?duì)設(shè)備的要求更高；（3）因?yàn)镾O₂的轉(zhuǎn)化率比較高，達(dá)到平衡后的混合氣體中SO₂的余量很少，故不需要分離SO₃。

解析:

工業(yè)生產(chǎn)中既要考慮反應(yīng)速率快，又要考慮原料轉(zhuǎn)化率高，同時(shí)也要考慮實(shí)現(xiàn)條件的限制。當(dāng)它們出現(xiàn)矛盾時(shí)，兩者都要兼顧，特別要適應(yīng)催化劑的活性。該反應(yīng)與合成氨相似，但實(shí)際情況又不完全相同，故解題時(shí)應(yīng)理論聯(lián)系實(shí)際，依據(jù)合成SO₃的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來解答。該反應(yīng)與合成氨的反應(yīng)相似：都是氣體體積縮小的放熱反應(yīng)，溫度升高有利于加快反應(yīng)速率，但降低了反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，適宜的條件的選擇需要綜合考慮。增大壓強(qiáng)有利于加快反應(yīng)速率，同時(shí)也提高了反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，但壓強(qiáng)對(duì)SO₂的轉(zhuǎn)化率影響不大，同時(shí)加壓需要?jiǎng)恿σ蛩�、設(shè)備耐壓因素，綜合經(jīng)濟(jì)效益，生產(chǎn)過程中采用在常壓下進(jìn)行最合理。由于SO₂的轉(zhuǎn)化率比較高，達(dá)到平衡后的混合氣體中SO₂的余量很少，故不需要分離SO₃。