Question

已知2SO₂（g）＋O₂（g）2SO₃（g）；△H＜0的實驗數(shù)據(jù)如下表：

溫度	不同壓強下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 因為常壓下SO₂的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，若采用較大的壓強，SO₂的轉(zhuǎn)化率提高很少，但需要動力更大，對設(shè)備的要求更高；（3）因為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。

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，同時也要考慮實現(xiàn)條件的限制。當(dāng)它們出現(xiàn)矛盾時，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，但實際情況又不完全相同，故解題時應(yīng)理論聯(lián)系實際，依據(jù)合成SO₃的實驗數(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。增大壓強有利于加快反應(yīng)速率，同時也提高了反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，但壓強對SO₂的轉(zhuǎn)化率影響不大，同時加壓需要動力因素、設(shè)備耐壓因素，綜合經(jīng)濟效益，生產(chǎn)過程中采用在常壓下進行最合理。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。