Question

硫酸工業(yè)中2SO₂（g）+O₂（g）

催化劑

2SO₃（g）；△H＜0（放熱反應(yīng)）有關(guān)實驗數(shù)據(jù)如下：

壓強 SO2的 轉(zhuǎn)化率 溫度	1×105 Pa	5×105 Pa	10×105 Pa	50×105 Pa	100×105 Pa
450℃	97.5%	98.9%	99.2%	99.6%	99.7%
550℃	85.6%	92.9%	94.9%	97.7%	98.3%

（1）在生產(chǎn)中常用過量的空氣是為了

使平衡正向移動，提高SO₂的轉(zhuǎn)化率

．
（2）高溫對該反應(yīng)有何影響？

高溫使反應(yīng)速率加快，縮短了達(dá)到平衡所需的時間，但是對SO₂的轉(zhuǎn)化不利

，實際生產(chǎn)中采用400～500℃的溫度除了考慮速率因素外，還考慮到

催化劑在該溫度下活性最強，催化效果最佳

．
（3）增大壓強對上述反應(yīng)有何影響？

加快反應(yīng)速率，且使平衡正向移動，有利于SO₂轉(zhuǎn)化和SO₃的生成

，但工業(yè)上又常采用常壓進(jìn)行反應(yīng)，其原因是

常壓時SO₂的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，無采用高壓的必要，況且，采用高壓還受動力、設(shè)備等條件的限制，提高了成本

．
（4）常用濃H₂SO₄而不用水吸收SO₃是由于

用水吸收SO₃易形成酸霧，吸收效果差，而用濃H₂SO₄吸收則不易形成酸霧，吸收效果好

，尾氣中SO₂必須回收，主要是為了

防止空氣污染

．

Answer 1

分析：硫酸工業(yè)中2SO₂（g）+O₂（g）

催化劑

2SO₃（g）；△H＜0，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)分析移動，由于反應(yīng)物氣體體積大于生成物氣體體積，則增大壓強有利于平衡向正反應(yīng)方向移動，題中實驗數(shù)據(jù)表明反應(yīng)在常壓下反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率較大，結(jié)合反應(yīng)的實際和對設(shè)備的影響以及SO₂和SO₃的性質(zhì)解答該題．

解答：解：（1）在生產(chǎn)中常用過量的空氣，增大反應(yīng)物濃度，有利于平衡向正反應(yīng)分析移動，提高SO₂的轉(zhuǎn)化率，
故答案為：使平衡正向移動，提高SO₂的轉(zhuǎn)化率；
（2）該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)分析移動，對SO₂的轉(zhuǎn)化不利，但升高溫度可增大反應(yīng)速率，主要考慮催化劑的活性，如溫度過低，反應(yīng)速率過慢，不利于工業(yè)生產(chǎn)，
故答案為：高溫使反應(yīng)速率加快，縮短了達(dá)到平衡所需的時間，但是對SO₂的轉(zhuǎn)化不利；催化劑在該溫度下活性最強，催化效果最佳；
（3）增大壓強，反應(yīng)速率增大，由于反應(yīng)物氣體體積大于生成物氣體體積，則增大壓強有利于平衡向正反應(yīng)方向移動，但題中實驗數(shù)據(jù)表明反應(yīng)在常壓下反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率較大，無采用高壓的必要，況且，采用高壓還受動力、設(shè)備等條件的限制，提高了成本，
故答案為：加快反應(yīng)速率，且使平衡正向移動，有利于SO₂轉(zhuǎn)化和SO₃的生成；常壓時SO₂的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，無采用高壓的必要，況且，采用高壓還受動力、設(shè)備等條件的限制，提高了成本；
（4）水和三氧化硫反應(yīng)生成硫酸，反應(yīng)放熱，易形成酸霧而導(dǎo)致吸收效果差，但用濃H₂SO₄吸收則不易形成酸霧，吸收效果好，二氧化硫有毒，不能排放到空氣中，必須回收，
故答案為：用水吸收SO₃易形成酸霧，吸收效果差，而用濃H₂SO₄吸收則不易形成酸霧，吸收效果好；防止空氣污染．

點評：本題以硫酸的工業(yè)制備為載體，綜合考查化學(xué)平衡移動和影響平衡移動的因素，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生分析能力和數(shù)據(jù)處理能力的考查，注重于化學(xué)對生活、生產(chǎn)的指導(dǎo)，難度中等．