题目内容

【题目】设空气中N2O2的体积分数分别为0.80.2。在沸腾炉中将硫铁矿用空气中充分煅烧: 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

(1)所得气体中SO2的体积分数不超过_______%(保留一位小数)。

(2)若从接触室出来的气体中SO2O2N2SO3的体积比为0.5120x,则x=_______,此时反应中SO2的转化率为_______%(保留一位小数)。

(3)在实际生产中,在接触室SO2O2的体积比以14较为适宜。若沸腾炉通入接触室的炉气中SO2O2N2的体积比为8148,其流速为2.5m3/s, 则再往接触室里通入的空气的流速应为_______m3/s(保留一位小数;气体体积在同温同压下测定)。

(4)从吸收塔出来的气体用一定量氨水吸收,得到的铵盐产品是(NH4)2SO3NH4HSO3的混合物。取不同质量的铵盐,分别加入x mol/L50.00mL NaOH溶液中,经沸水浴(此温度下铵盐自身不分解)加热使氨气全部逸出,干燥后用浓硫酸完全吸收。实验数据如下:

实验次数

铵盐质量(g)

浓硫酸增加的质量(g)

第一次

1.570

0.340

第二次

3.140

0.680

第三次

4.710

0.510

第四次

6.280

0

①该铵盐中(NH4)2SO3NH4HSO3的物质的量之比为___________

试求x的值:________________

【答案】15.4% 8 94.1 6.8 1:2 1.2

【解析】

1)根据体积分数的定义解析;

2)列出三段式,用求出反应的二氧化硫;

3)根据反应前后的氧气差,求出应加入和空气的量,再根据速率比等于物质的量之比求角;

4)本反应历程是:OH首先是和NH4HSO3中的H反应,随后有多的OH再和NH4反应放出氨气,所以随着铵盐的量的增大,NH4HSO3的量也增大,放出的氨气的量会为0.浓硫酸增加的质量就是氨气的质量.第一次和第二次放出的氨气的量是一样的,所以说第一次肯定是OH的量过量.利用第二次的量计算(因为是OH不足)。

1)设1mol空气中N2O2的分别为0.8mol0.2mol,由4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 0.2molO2可获得SO2 ,所得气体中SO2的体积分数不超过 =15.4%(保留一位小数)。

故答案为:15.4%

2)若从接触室出来的气体中SO2O2N2SO3的体积比为0.5120x,则:

x=8,此时反应中SO2的转化率为 =94.1%(保留一位小数)。

故答案为:894.1

3)在实际生产中,在接触室SO2O2的体积比以14较为适宜。若沸腾炉通入接触室的炉气中SO2O2N2的体积比为8148,其流速为2.5m3/s, 则通入的空气中的氧气为8×4-1=31,空气为31×5=155 则再往接触室里通入的空气的流速应为v=6.8m3/s(保留一位小数;气体体积在同温同压下测定)。

故答案为:6.8

4)本反应历程是:OH首先是和NH4HSO3中的H反应,随后有多的OH再和NH4反应放出氨气,所以随着铵盐的量的增大,NH4HSO3的量也增大,放出的氨气的量会为0,浓硫酸增加的质量就是氨气的质量,第一次和第二次放出的氨气的量是一样的,所以说第一次肯定是OH的量过量,利用第二次的量计算(因为是OH不足)。

设:(NH42SO3的物质的量为aNH4HSO3的物质的量为b

116a+99b=3.140(质量守恒)

172a+b=0.680(元素守恒)

解得a=0.010molb=0.020mol,即(NH42SO3NH4HSO3的物质的量之比为12

再根据(NH42SO32NaOHNH4HSO3NaOH,可算出x=1.2mol·L1

故答案为:121.2

练习册系列答案
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N2(g)+O2(g)2NO(g) H=+180 kJ/mol

N2(g)+2O2(g)2NO2(g) H=+68 kJ/mol

2NO(g)+O2(g)2NO2(g) H=__________ kJ/mol

(2)对于反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程如下:

第一步:2NO(g)N2O2(g)(快速平衡)

第二步:N2O2(g)+O2(g) 2NO(g)(慢反应)

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,第一步反应中:υ=k1 ·c2(NO)υ =k1 ·c(N2O2)k1k1 为速率常数,仅受温度影响。下列叙述正确的是__________

A. 整个反应的速率由第一步反应速率决定

B. 同一温度下,平衡时第一步反应的越大,反应正向程度越大

C. 第二步反应速率慢,因而平衡转化率也低

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IV. 2NO(a)→N2(g)+2O(a) V. 2O(a)→O2(g)+2□

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共价键

C-O

H-O

N-H

C-N

键能/kJ·mol1

351

463

393

293

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