Получение серной кислоты — основные стадии

Контактный способ (3 стадии):

Стадия 1. Обжиг пирита (или серы):
$$\mathrm{4FeS_2 + 11O_2 \to 2Fe_2O_3 + 8SO_2}$$
или
$$\mathrm{S + O_2 \to SO_2}$$

Стадия 2. Окисление SO₂ → SO₃ (контактный аппарат, катализатор V₂O₅, t = 450 °C):
$$\mathrm{2SO_2 + O_2 \rightleftarrows 2SO_3} + Q$$

Эта стадия — равновесная и определяющая выход. Принцип Ле Шателье: высокое давление и низкая T смещают вправо.

Стадия 3. Поглощение SO₃ (концентрированной H₂SO₄, в поглотительной башне):
$$\mathrm{SO_3 + H_2O \to H_2SO_4} + Q$$

Прямая реакция SO₃ + H₂O идёт со взрывом и образует туман. Поэтому SO₃ поглощают концентрированной H₂SO₄ — получается олеум $\mathrm{H_2SO_4 \cdot nSO_3}$, который потом разбавляют водой.

Применение H₂SO₄: минеральные удобрения (суперфосфат), очистка нефтепродуктов, аккумуляторы, производство красителей, моющих средств. По объёму производства — №1 в химической промышленности.