《2025年赢在微点轻松课堂微讲小本高中化学选择性必修1》

【例】在硫酸工业中，通过下列反应使 SO₂ 氧化成 SO₃：$2SO_{2}(g)+O_{2}(g)\underset{\triangle}{\overset{催化剂}{\rightleftharpoons}}2SO_{3}(g)$ $\Delta H = - 198\ kJ\cdot mol^{-1}$。下表为不同温度和压强下 SO₂ 的转化率(％)，回答下列问题：

(1)从理论上分析，为了使二氧化硫尽可能转化为三氧化硫，可控制的条件是____________________。
(2)实际生产中，选定 400～500 $^{\circ}C$作为操作温度，其原因是______________________________。
(3)实际生产中，采用的压强为常压，其原因是______________________________。
(4)在生产中，通入过量空气的目的是______________________________。
(5)尾气中有 SO₂ 必须回收是为了______________________________。

答案： 低温、高压@@该温度是催化剂的活性最强的温度，选择此温度可提高反应速率，缩短反应达到平衡所需要的时间@@在常压下，400～500℃时，SO₂的转化率已经很高了，若再加压，对设备及动力系统要求高，加大了成本和能量消耗，不经济@@增大氧气的浓度，使平衡向生成SO₃的方向移动，提高SO₂的转化率@@减少对环境的污染

【变式训练】
表格中的实验数据是在不同温度和压强下，达到平衡时平衡混合物中 NH₃ 的含量(体积分数)[投料 $V(N_{2}):V(H_{2}) = 1:3$]

(1)比较 200 $^{\circ}C$和 300 $^{\circ}C$时的数据，可判断升高温度，平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，正反应方向为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)根据平衡移动原理，合成氨适宜的条件是________(填选项字母)。
A. 高温高压 B. 高温低压 C. 低温高压 D. 低温低压
(3)计算 500 $^{\circ}C$，30 MPa 时 N₂ 的转化率为________。
(4)实际工业生产氨时，考虑浓度对化学平衡的影响，及 500 $^{\circ}C$对反应速率的影响，还采取了一些措施。请分别写出其中的一个措施：______________________________。

答案： 逆反应@@放热@@C@@41.77％@@加入过量N₂或及时从平衡体系中移走NH₃。选择合适的催化剂（如铁触媒）（合理即可）