2SO2 + O2 ⇄ 2SO3 + Q Для превращения оксида серы (IV) в оксид серы (VI) необходимо понизить давление (т.к. количество молей газов сокращается) и обеспечить отвод тепла (т.к. реакция экзотермическая). Сложность второй стадии заключается в том, что процесс окисления одного оксида в другой является обратимым. Поэтому необходимо выбрать оптимальные условия протекания прямой реакции ( получения SO3). а) температура : Прямая реакция является экзотермической +Q, согласно правилам по смещению химического равновесия, для того, чтобы сместить равновесие реакции в сторону экзотермической реакции, температуру в системе необходимо понижать. Но, с другой стороны, при низких температурах, скорость реакции существенно падает. Экспериментальным путём химики-технологи установили, что оптимальной температурой для протекания прямой реакции с максимальным образованием SO3 является температура 400-500°С. Это достаточно низкая температура в химических производствах. Для того, чтобы увеличить скорость реакции при столь низкой температуре в реакцию вводят катализатор. Экспериментальным путём установили, что наилучшим катализатором для этого процесса является оксид ванадия V2O5. б) давление : Прямая реакция протекает с уменьшением объёмов газов: слева 3V газов (2V SO2 и 1V O2), а справа - 2V SO3. Раз прямая реакция протекает с уменьшением объёмов газов, то, согласно правилам смещения химического равновесия давление в системе нужно повышать . Поэтому этот процесс проводят при повышенном давлении . Прежде чем смесь SO2 и O2 попадёт в контактный аппарат, её необходимо нагреть до температуры 400-500°С. Нагрев смеси начинается в теплообменнике, который установлен перед контактным аппаратом. Смесь проходит между трубками теплообменника и нагревается от этих трубок. Внутри трубок проходит горячий SO3 из контактного аппарата. Попадая в контактный аппарат смесь SO2 и О2 продолжает нагреваться до нужной температуры, проходя между трубками в контактном аппарате. Температура 400-500°С в контактном аппарате поддерживается за счёт выделения теплоты в реакции превращения SO2 в SO3. Как только смесь оксида серы и кислорода достигнет слоёв катализатора, начинается процесс окисления SO2 в SO3. Образовавшийся оксид серы SO3 выходит из контактного аппарата и через теплообменник попадает в поглотительную башню. ответ: Согласно правилам смещения химического равновесия.
V(H2O)=1 л m(SO3)=240 г w(H2SO4)-? Найдем массу 1 л воды m(Н2О)=1000мл*1 г/мл=1000 г Найдем количество моль SO3 n=m/M=240/80=3 моль Запишем уравнение реакции SO3+H2O=H2SO4 M(SO3=80 M(H2O)=18 M(H2SO4)=98 ρ(H2O)=1 Соотношение веществ по уравнению 1:1:1, значит в реакцию вступило 3 моль воды и образовалось 3 моль кислоты. Найдем массу воды, которая затрачена на реакцию m(Н2О)=3*18=54 г, осталось воды 1000-54=946 г Н2О Найдем массу кислоты m(H2SO4)=3*98=294 г Масса раствора будет 946+294=1240 г Найдем массовую долю кислоты в растворе w=m(кислоты)/m(раствора294/1240=0,237*100%=23,7%
0,0(0 оценок)
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota
Оформи подписку
