Question

2．對于化工生產中的化學反應，既要考慮反應的限度和快慢，還要綜合考慮成本、設備等因素．
工業(yè)制硫酸的重要的一步反應是：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H＜0．
（1）在不增加反應物的前提下，從理論上考慮，既能加快反應速率，又能提高SO₂轉化率的條件是增大壓強．
（2）實際生產中的條件是：500℃、催化劑（V₂O₂），1標準大氣壓并不斷鼓入空氣．
①采用500℃的目的是催化劑活性最大．
②用平衡移動原理解釋生產過程中不斷鼓入空氣的目的增大二氧化硫的轉化率．
③下表是500℃，不同壓強時SO₂轉化率的變化情況：

壓強（標準大氣壓）	1	5	10	100
SO2轉化率（%）	93.5	96.9	97.8	99.3

請結合表中信息說明采用1標準大氣壓而不采用更高壓強的原因：常壓時的轉化率較高、高壓成本高．

Answer 1

分析 （1）正反應放熱，且反應物氣體的計量數(shù)之和大于生成物，以此判斷；
（2）①采用500℃，此時催化劑活性最大；
②不斷鼓入空氣，氧氣濃度增大，平衡正向移動；
③1標準大氣壓下轉化率已經很大，增大壓強，對設備具有更高要求．

解答 解：（1）正反應放熱，且反應物氣體的計量數(shù)之和大于生成物，應增大壓強，可加快反應速率，又能提高SO₂轉化率，故答案為：增大壓強；
（2）①正反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，不利于增大轉化率，但采用500℃，此時催化劑活性最大，反應速率最大，故答案為：催化劑活性最大；
②不斷鼓入空氣，氧氣濃度增大，平衡正向移動，可增大二氧化硫的轉化率，故答案為：增大二氧化硫的轉化率；
③由表中數(shù)據(jù)可知，增大壓強對SO₂的轉化率影響不大，同時增大成本，故通常采取采用常壓而不是高壓，故答案為：常壓時的轉化率較高、高壓成本高．

點評 本題考查化學平衡的影響，為高頻考點，側重考查學生的分析能力，題目側重化學與生產的考查，有利于培養(yǎng)學生良好的科學素養(yǎng)，難度中等．