Question

某化工廠以硫磺礦為原料生產硫酸。若空氣中氧氣的體積分數按20%計算且不考慮各生產階段的物質損失，完成下列問題。

（1）已知2SO₂（g）+O₂(g)2SO₃（g），ΔH＜0。生產中，為了提高SO₂的轉化率，依據化學平衡原理所確定的條件或措施有_________（填序號）。

a.原料在進入焚硫爐之前先粉碎

b.使用V₂O₅作催化劑

c.接觸室中不使用很高的溫度

d.用過量的空氣跟SO₂反應

e.接觸氧化在常壓下進行

（2）如果生產98%的硫酸10 t，需要原料硫磺的質量為_________t，需要消耗空氣的體積（標準狀況）為_________m³。

（3）該廠每天消耗空氣2.24×10⁴ m³（標準狀況），生產98%的硫酸a t。若在SO₂催化氧化時不再補充空氣，并假設生產過程中硫酸的產率為100%，當硫燃燒后的混合氣體中氧氣的體積分數為b時，a=__________（用b表示），b的取值范圍是_________________________。

Answer 1

（1）cd

（2）3.2  1.68×10⁴

（3）a=20-100b  0.067≤b＜0.2（0.067寫成1/15得分）

解析：本題是以硫酸工業生產為背景的計算題，并聯系化學平衡移動原理，計算過程略。