题目内容

为了除去工业废气中的SO2,将“SO2转化为(NH42SO4”的资料摘录如下:“一个典型的实例:初步处理后的废气中含0.2%的SO2和10%O2(体积比,下同)。400℃时将废气以5m3/h的速率通过V2O5催化剂层与20L/h的速率的氨气混合,再喷入水(290g/h),此时气体温度由400℃降为200℃。在热的结晶装置中可得到(NH42SO4晶体(气体体积均折算成标准状况)。”利用上述资料,用氨来除去工业废气中的SO2,回答下列问题:

   (1)按反应中的理论值,SO2和O2的物质的量之比是2:1,该资料中的比值是        

           ,简述不采用2:1的理由是                              

   (2)通过计算,说明为什么废气以5m3/h的速率与20L/h的速率的氨气混合?

   (3)若某厂每天排放1104m3这种废气,按上述方法该厂每月(按30天计算)可得硫酸铵多少吨?消耗氨气多少吨?

(1)1:5;根据化学平衡移动原理,过量的O2可以提高SO2的转化率。(2)废气中SO2:1000×5×2%=10L/h,V(SO2):V(NH3)=10:20=1:2恰好生成(NH42SO4。(3)3.54t硫酸铵,0.91tNH3


解析:

此题涉及的反应有:2SO2+O22SO3……①,2NH3+SO3+H2O=(NH42SO4……②。反应①中提高O2的浓度可以使反应向右移动,提高SO2的转化率。①、②两式联立,可得SO2~SO3~2NH3~(NH42SO4可知废气中SO2与NH3按1:2通入。

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