硫酸は二酸化硫黄(SO,) を酸化し水と反応させることで製造されてい
る。 固体触媒を使い二酸化硫黄ガスを直接酸化させ不純物の少ない
三酸化硫黄(SO)を得て、この生成物を濃硫酸に過剰に吸収させて発
煙硫酸とし,純水の希釈水で最終製品である濃硫酸を得る。 ここでは,
三酸化硫黄を得る以下の反応について考える。
SO2+1/2O2 = SO3
8.0mol% の SO, を含む673Kの空気を100 molh で反応器に供給し,
出口でのSO, の反応率が80% となるように運転している場合, 反応
器出口での混合物の濃度と温度を求めよ。
ただし, 空気は窒素と酸素の分圧が, それぞれ 0.80, 0.20 と仮定する。
また, SO2, SO3, O2 の 298 K における標準生成熱 4H [kJ mol-1] は,
それぞれ-297.0, -395.2,0であり, 各成分のモル熱容量Cp.m [Jmol
K-1] は表6-4を用いて求めることとする.