Question

某工廠處理含二氧化硫廢氣時(shí)采用“將二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸銨”的方法。該廠初步處理后的廢氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為10％，二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)為0.2％。使該廢氣在400℃時(shí)以5m³/h的速率通過催化劑層與速率為20L/h的氨氣混合，再噴水使之發(fā)生反應(yīng)：2NH₃+H₂SO₄=(NH₄)₂SO₄。將得到的溶液在結(jié)晶裝置中處理，可得到硫酸銨晶體。將氣體都折合為標(biāo)準(zhǔn)狀況進(jìn)行下面的計(jì)算：

    (1)該工廠為什么將廢氣以5m³/h的速率與速率為20L/h的氨氣混合為最佳配比（用計(jì)算說明）？

    (2)若該廠每天排放10 000 m³這種廢氣，按上述方法該廠每月（按30天計(jì)算）可得到硫酸銨多少t？消耗氨氣多少m³？

 

Answer 1

答案：
解析：

從每小時(shí)排入SO2的物質(zhì)的量與每小時(shí)需NH3氣的物質(zhì)的量，找出它們的比，與化學(xué)方程式里反應(yīng)物系數(shù)的比對照，找到工廠采用題給配比的原因。后一問按每月排放SO2的體積代人化學(xué)方程式，求得需NH3的體積和生成(NH4)2SO4的質(zhì)量。 (1)每小時(shí)排出的廢氣中SO2的體積為 5×0.2％=5×2×10－3(m3)，即10L。     ∵按題意，每小時(shí)送入氨的體積為20L， ∴NH3與SO2的體積比或物質(zhì)的量比均為2:1，恰與反應(yīng)方程式中反應(yīng)物系數(shù)之比為2:1一致。     2SO2+O2=2SO3，2NH3+SO3+H2O=(NH4)2SO4 (2)每月排放的廢氣中SO2的體積為1×104×30×0.2％×103=6×105(L)。     可制得(NH4)2SO4的質(zhì)量根據(jù)2NH3～SO2～(NH4)2SO4計(jì)算：     (NH4)2SO4的質(zhì)量為：=3.5357(t)；     消耗NH3的體積為：6×105×2÷103=1.2×103(m3)