题目
二氧化硫转化工序中,实际生产初期在()下进行,达到提高反应速率的目的;后期在()下进行,实现较高转化率;以上空应依次填()。 A. 高温低温B. 高温高温C. 低温高温D. 低温低温
二氧化硫转化工序中,实际生产初期在()下进行,达到提高反应速率的目的;后期在()下进行,实现较高转化率;以上空应依次填()。
- A. 高温低温
- B. 高温高温
- C. 低温高温
- D. 低温低温
题目解答
答案
A
解析
本题考查化学反应速率与化学平衡的综合应用,需结合温度对反应速率和转化率的影响进行分析。关键点在于:
- 初期阶段需快速启动反应,高温能显著提高反应速率;
- 后期阶段需提高转化率,低温有利于放热反应的平衡向生成物方向移动。
反应背景
二氧化硫(SO₂)转化为三氧化硫(SO₃)的反应为:
$2\text{SO}_2 + \text{O}_2 \underset{\text{催化剂}}{\overset{\Delta}{\rightleftharpoons}} 2\text{SO}_3$
该反应为放热反应,且正反应速率受温度影响显著。
阶段分析
初期(提高反应速率)
- 高温环境能加快分子热运动,增加有效碰撞频率,从而提高反应速率。
- 催化剂在高温下活性较高,进一步加速反应。
后期(提高转化率)
- 根据勒沙特列原理,降低温度会使放热反应的平衡向正反应方向移动,从而提高SO₂的转化率。
- 虽然低温会降低反应速率,但可通过延长反应时间或加压等手段弥补。
选项匹配
- 初期高温对应提高反应速率,后期低温对应提高转化率,故正确答案为A(高温低温)。