Question

現有一份“將二氧化硫轉化為硫酸銨”的資料，摘錄如下：

    “一個典型實例：初步處理后的廢氣含0.2％的二氧化硫和10％的氧氣(體積分數)。在400℃時廢氣以5m³/h的速率通過五氧化二釩催化劑層與20L/h的速率的氨氣混合，再噴水，此時氣體溫度由400℃降至200℃，在熱的結晶裝置中得到硫酸銨晶體”(氣體體積均已折算為標準狀況)。

    利用上述資料，用氨來除去工業(yè)廢氣中的二氧化硫，回答下列問題：

    (1)按反應中的理論值，二氧化硫和氧氣的物質的量之比為2:1，該資料中這個比值是_________，簡述不采用2:1的理由是________。

    (2)通過計算，說明為什么廢氣以5m³/h速率與20L/h的速率的氨氣混合?

    (3)若某廠每天排放1×10⁴m³這種廢氣，按上述方法該廠每月(按30天計)可得硫酸銨多少噸?消耗氨氣多少噸?

 

Answer 1

答案：
解析：

(1)1∶50；根據勒沙特列原理，過量而廉價的O2，可提高SO2的轉化率  (2)廢氣中每小時排出SO2的體積為：1000×5×0.2％=10(L)，每小時氨與廢氣中SO2混合的體積比為2∶1。恰好與反應中生成(NH4)2S04的需要量一致，即2NH3+SO3+H2O(NH4)2 SO4 (3)3.54t硫酸銨；0.91t氨氣

提示：

(1) 0.2％ ：10％ (2)分別計算排出每小時排出SO2的體積和氨的體積，該比例符合方程式的化學計量系數之比。 (3)先算出每天排放廢氣中SO2的物質的量，再按照化學方程式計算硫酸銨和氨氣的量，再乘以30即可。