Question

18．工業(yè)制取硫酸是一個(gè)連續(xù)的生產(chǎn)過(guò)程．今測(cè)得進(jìn)入接觸室時(shí)混合氣體（396K、40000kPa，主要成分為SO₂、O₂、N₂）的流量為1.0m³/s，從接觸室導(dǎo)出氣體（792K、40000kPa）的流量為1.8m³/s，據(jù)此，以下說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A． SO₂的催化氧化反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
• B． SO₂的轉(zhuǎn)化率一定為20%
• C． 導(dǎo)出氣體中SO₃所占的體積分?jǐn)?shù)為$\frac{2}{9}$
• D． 單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)人接觸室的氣體與從接觸室導(dǎo)出的氣體的物質(zhì)的量之比為10：9

Answer 1

分析 SO₂的催化氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)；由PV=nRT可知，反應(yīng)后溫度為反應(yīng)前的兩倍，則反應(yīng)前流量1.0m³/s，在反應(yīng)后條件下流量為：2.0m³/s；反應(yīng)后流量為1.8m³/s，根據(jù)V=nV_m可知，反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量相當(dāng)于反應(yīng)前的：$\frac{1.8}{2}$=0.9倍，設(shè)反應(yīng)前為1mol的混合氣體，反應(yīng)后應(yīng)該為0.9 mol，減少了0.1mol，據(jù)此計(jì)算二氧化硫的轉(zhuǎn)化率、導(dǎo)出中三氧化硫的體積分?jǐn)?shù)和進(jìn)氣與出氣的物質(zhì)的量比．

解答 解：SO₂的催化氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；
由PV=nRT可知，反應(yīng)后溫度為反應(yīng)前的兩倍，則反應(yīng)前流量1.0m³/s，在反應(yīng)后條件下流量為：2.0m³/s；反應(yīng)后流量為1.8m³/s，根據(jù)V=nV_m可知，反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量相當(dāng)于反應(yīng)前的：$\frac{1.8}{2}$=0.9倍，設(shè)反應(yīng)前為1mol的混合氣體，反應(yīng)后應(yīng)該為0.9 mol，減少了0.1mol，則：
2SO₂+O₂?2SO₃ 減少的物質(zhì)的量△n
 2   1   2        1
 0.2    0.2 mol   0.1 mol
故反應(yīng)中共生成0.2 molSO₃，導(dǎo)出氣體中SO₃所占的體積分?jǐn)?shù)為：$\frac{0.2mol}{0.9mol}$=$\frac{2}{9}$，故C正確；
1mol混合氣體中除了二氧化硫外還有O₂、N₂，故二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)小于20%，故B錯(cuò)誤；
單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)人接觸室的氣體與從接觸室導(dǎo)出的氣體的物質(zhì)的量之比為10：9，故D．
故選：CD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氣體的狀態(tài)方程，轉(zhuǎn)化率的計(jì)算，化學(xué)計(jì)量的綜合應(yīng)用，側(cè)重考查了閱讀、分析信息的能力，難度中等．