结构推理 二氧化硫催化氧化反应的化学计量关系式为: SO2+0.5O2SO3 A B C 该反应为可逆、放热与体积缩小的反应。加压操作虽然可以提高平衡转化率,但常压下的实际转化率可以达到很高,因此,只有国外少数工厂采用加压法。试通过下例计算加压法比常压法平衡转化率的提高程度。 实例:起始原料气的组成为含二氧化硫的摩尔分数yA,0=0.07,含氧的摩尔分数yB,0=0.11,含惰性组分的摩尔分数yI,0=0.82,常压下平衡转化率xA=0.992。加压法通常采用压力为0.5~3 MPa,试按p=0.5 Mpa进行计算。 (提示:反应平衡常数与温度的关系式为: lgKp=4.9055 反应平衡常数与转化率的关系式为: Kp =
【正确答案】(1)平衡常数Kp 已知:T=400+273=673 K 计算:lg Kp =4.9055×103×(673)-1-7.1484=0.1406 Kp =1.38 Pa-0.5 (2)p=0.5 MPa时的平衡转化率xA,1* 已知:yA,0=0.07,yB,0=0.11,Kp =1.382 Pa-0.5,p=0.5 MPa=5.0×105 Pa 试差计算: 设xA,1 *=0.996 =1.37 结果:当p=0.5 MPa时的平衡转化率xA,1* =0.9963 (3)比较 已知:p=0.1 MPa时,xA* =0.992 p=0.5 MPa时,xA,1* =0.996 计算:=0.004=0.4/%。(即平衡转化率只提高0.4/%)
【答案解析】