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1-10 在硫酸生产过程中，二氧化硫催化氧化为三氧化硫。初始气体组成(体积百分数)为SO2 11%，O2 10%，N2 79%，氧化过程是在570℃，120kPa下进行，转化率为70%。则计算并选择反应混合物气体中SO3的分压为( )。
A.9.6 kPa
B.10.01kPa
C.9.24 kPa
D.53.87 kPa
答案：1-10 A
A.答案正确。
SO2氧化反应方程式为
设原料气为100 mol。
根据题意进料气中SO2为11 mol，O2为10 mol，N2为79 mol。
反应后气体
SO3=11×0.7=7.7 mol
SO2=11-7.7=3.3 mol
O2=10-0.5×11×0.7=6.15 mol
N2=79 mol
反应后总摩尔数为96.15 mol
其中：SO3为
SO2为
O2为
N2为
各组分的分压
B.答案错误。消耗氧气量计算错误，计算为余氧量为10-11×0.7=2.3
总摩尔数为92.3 mol，SO3摩尔百分数为
SO3的分压为0.0834×120=10.01 kPa
C.答案错误。误认为反应前后，总摩尔数不变，则SO3摩尔分数为7.7%，即SO3的分压为：0.077×120=9.24 kPa
D.答案错误。计算中总摩尔数没有将N2的摩尔数计算在内，即总摩尔数为：7.7+3.3+6.15=17.15 mol
SO3的摩尔分数为44.89%，即SO3的分压为0.4489×120=53.87 kPa