Axit sunfurit có rất nhiều ứng dụng trong công nghiệp , nông nghiêp và đời sống . Trong công nghiệp người ta thường sản xuất bằng phương pháp tiếp xúc dùng V2O5 làm xúc tác nguyên liệu lưu huỳnh hay quặng pirit sắt . Quy trình gồm 3 giai đoạn chính
Sản xuất S02 : từ S rắn hay quặng pirit sắt và O2 trong không khí
Sản xuất S03 nhiệt độ duy trì 450 độ C , xúc tác V2O5 . tăng hàm lượng 02 trong hỗ hợp khí là 11% , SO2 là 7% Thì hiệu suất chuyển hóa đạt 98%
Hấp thụ SO3 sử dụng oleum để hấp thụ S03
Theo quy trình trên giai đoạn sản xuất S03 có nhiều điều kiện để cho phản ứng xảy ra dựa vào những hiểu biết về tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học , em hãy giải thích tại sao
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
$2S{O_2} + {O_2}\underset{{{V_2}{O_5}}}{\overset{{{{450}^o}C}}{\longleftrightarrow}}2S{O_3}$
Các điều kiện để tăng tốc độ phản ứng và chuyển dịch cân bằng hóa học:
– Sử dụng xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng, rút ngắn thời gian phản ứng xảy ra
– phản ứng có ΔH < 0 ⇒ để cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận thì cần giảm nhiệt độ, tuy nhiên nhiệt độ được duy trì ở ${450^o}C$ nhằm đảm bảo các phân tử có đủ động năng để xảy ra va chạm hiệu quả giúp cho phản ứng xảy ra tối đa.
– Hàm lượng ${O_2}$ tăng 11% trong khi $S{O_2}$ tăng 7%, việc tăng nồng độ chất phản ứng giúp cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận. Tuy nhiên, tăng nhiều ${O_2]}\ hơn nhằm để có lượng dư ${O_2}$ giúp cho $S{O_2}$ phản ứng được nhiều nhất, đạt hiệu suất cao.