Trong quy trình sản xuất sulfuric acid (H2SO4) có giai đoạn dùng dung dịch H2SO4 98% hấp thụ sulfur trioxide (SO3) thu được oleum (H2SO4.SO3). Sulfur trioxide được tạo thành bằng cách oxi hóa sulfur dioxide bằng oxygen hoặc lượng dư không khí ở nhiệt độ 450°C – 500°C, chất xúc tác vanadium (V) oxide (V2O5) theo phương trình hóa học:
2SO2(g) + O2(g) ⇋ 2SO3(g)
= -198,4 kJ
Nếu nồng độ ban đầu của SO2 và O2 tương ứng là 4M và 2M thì hiệu suất phản ứng tổng hợp SO3 đạt 80%. Để tăng hiệu suất phản ứng tổng hợp SO3 lên 90% thì cần cho SO2 nồng độ ban đầu 4M phản ứng với O2 có nồng độ x M. Tính giá trị x.
Câu trả lời tốt nhất
2SO2(g) + O2(g) ⇋ 2SO3(g)
4……………..2
3,2……………1,6………3,2 (H = 80%)
0,8……………0,4……….3,2
Kc = 3,2²/(0,8².0,4) = 40
TH1. Hiệu suất tính theo SO2:
2SO2(g) + O2(g) ⇋ 2SO3(g)
4………………x
3,6……………1,8………3,6 (H = 90%)
0,4…………x – 1,8……..3,6
Kc = 3,6²/[0,4².(x – 1,8)] = 40
—> x = 3,825
TH2. Hiệu suất tính theo O2:
2SO2(g) + O2(g) ⇋ 2SO3(g)
4………………x
1,8x………….0,9x………1,8x (H = 90%)
4 – 1,8x………0,1x……..1,8x
Kc = (1,8x)²/[(4 – 1,8x)².0,1x] = 40
—> x = 1,591 (Chỉ lấy nghiệm dương và thỏa mãn 4 – 1,8x > 0).
