Question

將SO₂和O₂以體積比為1：3混合后，通入接觸室發(fā)生反應(yīng)2SO₂(g)+O₂(g) ≒  2 SO₃(g)， 達(dá)平衡時(shí)，在同溫、同壓下測得反應(yīng)前與反應(yīng)后混合氣體的密度之比為71：80。求SO₂的轉(zhuǎn)化率？并回答SO₂接觸氧化為SO₃時(shí)不采取加壓措施的原因。

Answer 1

設(shè)反應(yīng)前混合氣體中SO₂的體積為1 L，O₂ 應(yīng)為3 L達(dá)平衡時(shí)SO₂的轉(zhuǎn)化的體積為x 。

2SO₂(g)+O₂(g) ≒  2 SO₃(g)    總體積

V/L（起始）  1      3         0         4L

V/L（轉(zhuǎn)化）  2x     x        2x

V/ L（平衡）1-2x    3-x       2x        4-x

根據(jù)氣體的密度之比等于氣體體積的反比，可得：

71：80=（4-x）：4   x=0.45L，則轉(zhuǎn)化的二氧化硫?yàn)?.9L，

二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為：0.9L÷1L×100%=90%

在工業(yè)上不加壓，SO₂的轉(zhuǎn)化率就達(dá)90% 以上，已經(jīng)很高，若再加壓SO₂的轉(zhuǎn)化率提高不大，但對設(shè)備的要求要提高許多，故沒有必要再加壓。

解析:

這是一道關(guān)于化學(xué)平衡和轉(zhuǎn)化率的綜合計(jì)算題。根據(jù)相同條件下氣體的密度之比等于同體積氣體的質(zhì)量之比，且反應(yīng)前后質(zhì)量守恒，可得出氣體的密度之比等于氣體體積的反比。 設(shè)反應(yīng)前混合氣體中SO₂的體積為1 L，O₂ 應(yīng)為3 L達(dá)平衡時(shí)SO₂的轉(zhuǎn)化的體積為x 。

2SO₂(g)+O₂(g) ≒  2 SO₃(g)    總體積

V/L（起始）  1      3         0         4L

V/L（轉(zhuǎn)化）  2x     x        2x

V/ L（平衡）1-2x    3-x       2x        4-x

根據(jù)氣體的密度之比等于氣體體積的反比，可得：

71：80=（4-x）：4   x=0.45L，則轉(zhuǎn)化的二氧化硫?yàn)?.9L，

二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為：0.9L÷1L×100%=90%

在工業(yè)上不加壓，SO₂的轉(zhuǎn)化率就達(dá)90% 以上，已經(jīng)很高，若再加壓SO₂的轉(zhuǎn)化率提高不大，但對設(shè)備的要求要提高許多，故沒有必要再加壓。