Sulfuric acid là một trong những hoá chất quan trọng nhất trong công nghiệp; được sản xuất hàng trăm triệu tấn mỗi năm, chiếm nhiều nhất trong ngành công nghiệp hoá chất. Trong công nghiệp, sulfuric acid được sản xuất bằng phương pháp tiếp xúc và được mô tả theo mô hình dưới đây:
Biết trong giai đoạn II, tồn tại cân bằng: 2SO2(g) + O2(g) ⇋ 2SO3(g) (1). Giá trị nhiệt tạo thành của các chất ở điều kiện chuẩn được cho trong bảng sau:
Chất……………Nhiệt tạo thành (kJ/mol)
SO2(g)………………-296,8
SO3(g)………………-395,7
Cho các phát biểu sau:
(a) Trong giai đoạn I, có thể thay nguyên liệu sulfur bằng quặng pyrite (FeS2).
(b) Trong giai đoạn II, nếu loại bỏ chất xúc tác V2O5 thì cân bằng (1) chuyển dịch theo chiều nghịch.
(c) Trong giai đoạn II, nếu tăng nhiệt độ buồng xúc tác thì cân bằng (1) chuyển dịch theo chiều thuận.
(d) Người ta dùng dung dịch sulfuric acid 98% hấp thụ SO3(g) trong phản ứng giai đoạn (3), quá trình này được thực hiện trong buồng hấp thụ.
Có bao nhiêu phát biểu đúng?
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng, để có SO2 có thể dùng nguyên liệu là FeS2 hoặc S.
(b) Sai, chất xúc tác làm hệ nhanh đạt đến trạng thái cân bằng. Khi hệ đang đạt trạng thái cân bằng, nếu loại bỏ xúc tác cũng không làm cân bằng chuyển dịch.
(c) Sai
(1) = -395,7.2 – (-296,8.2) = -193,4 kJ , 0 nên (1) có chiều thuận tỏa nhiệt —> Nếu tăng nhiệt độ thì cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch.
(d) Đúng, dùng sulfuric acid 98% hấp thụ SO3(g), sản phẩm là oleum, quá trình này được thực hiện trong buồng hấp thụ.