so2 和 o2 反应生成 so3,这个反应是可逆反应,标准反应条件是高温,催化剂,常压,也就是高中化学接触法制硫酸里面的核心反应,考试最常填写的催化剂是五氧化二钒,反应不能进行到底,反应物和生成物会同时存在,属于典型可逆氧化还原反应。这个反应常温下几乎不发生,so2 和氧气在普通环境下可以长期共存,必须同时满足高温和催化剂,反应速率才会明显加快,工业上选择常压不是高压,是因为常压下该反应转化率已经比较理想,高压会大幅提升设备成本,综合经济效益之后工业生产选用常压,这个点经常作为选择题易错选项考察。
反应条件对照表
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 反应方程式 | 2SO2 + O2 可逆号 2SO3 |
| 温度条件 | 高温,工业一般 400 到 500 摄氏度 |
| 催化剂 | 五氧化二钒 V2O5 |
| 压强 | 常压 |
| 反应类型 | 可逆反应 化合反应 氧化还原反应 |
学习理解步骤
1 识别反应本质,so2 里面硫是正四价,被氧气氧化升高到正六价,生成三氧化硫
2 记忆必备三个关键词,高温 催化剂 常压,填空题这三个条件必须写全
3 理解可逆符号,反应双向进行,达到化学平衡之后正逆反应速率相等,反应物不会全部消耗完
4 理解工业选择温度的原因,400 到 500 摄氏度是催化剂活性最佳温度,兼顾反应速率和平衡转化率
5 区分考点陷阱,题目如果只写点燃,这个条件是错误的,so2 不能像碳一样点燃和氧气直接大量生成 so3
深度补充要点
很多同学容易混淆,so2 在空气中点燃燃烧,产物仍然是 so2,不会直接变成 so3,so3 必须依靠这个催化氧化反应才能得到,这个是最容易错的地方。这个反应还会结合化学平衡出题,比如升高温度,增大压强,加入催化剂之后平衡如何移动,催化剂只加快反应速率,不改变平衡转化率,这个是高频考点。工业接触法制硫酸一共三步,第一步焙烧硫铁矿得到 so2,第二步就是 so2 与 o2 催化氧化生成 so3,第三步 so3 吸收得到硫酸。
【常见问题】
问题 1 so2 与 o2 反应条件 点燃可以生成 so3 吗
回答 1 so2 与 o2 反应条件里面,点燃并不能大量生成 so3,so2 燃烧产物依旧是 so2,生成 so3 必须高温加五氧化二钒催化剂。
问题 2 so2 与 o2 反应条件 为什么工业选择常压
回答 2 so2 与 o2 反应条件选用常压,是因为常压下转化率已经满足生产需求,高压会增加设备成本,综合经济因素不采用高压。
问题 3 so2 与 o2 反应条件 催化剂是什么
回答 3 so2 与 o2 反应条件对应的催化剂是五氧化二钒,这个催化剂只提升反应速率,不会改变最终平衡转化率。
问题 4 so2 与 o2 反应条件 这个反应是不是可逆反应
回答 4 so2 与 o2 反应条件对应的反应属于可逆反应,方程式需要写可逆符号,达到平衡之后 so2 o2 so3 三种物质同时存在。
【免责申明】
本文为高中化学知识点科普,按照中学化学课标标准表述整理,工业参数会随生产工艺调整,做题答题以课本和老师规范表述为准,本文内容仅供学习参考。


