题目内容
某硫酸厂处理尾气中的SO2是采用将SO2转化为（NH4）2SO4的方法。该厂初步处理的尾气中，SO2的体积分数为0.2%，O2的体积分数为10%。该尾气以8m3?h-1的速率先通过热交换器加热到400℃，再通过催化剂使SO2转化为SO3，然后与一定速率的NH3混合，并喷水使之反应生成（NH4）2SO4，将得到的溶液在结晶装置中进行处理，可得到硫酸铵晶体。试回答下面的问题：（1）按反应中的理论值SO2和O2的物质的量之比为2∶1，该厂生产中SO2和O2的物质的量的实际比值为多少？为什么？
（2）假设SO2完全转化为SO3，则在相同条件下通入NH3的最佳速率为多少？
（3）若该厂每天排放10000m3（标准状况）这种废气，按上述方法计算，该厂每月（按30天计算）可得到硫酸铵多少吨？
（1）题目中V（SO2）∶V（O2）=0.2%∶10%=1∶50，根据勒夏特列原理，增大廉价的O2的量，有利于提高SO2的转化率，减少再次排放的污染。
（2）尾气中SO2的速率为8m3?h-1×0.2%=0.016m3?h-1。根据关系式：2NH3～SO2，得NH3的最佳速率为0.016m3?h-1 ×2=0.032m3?h-1。
（3）每月排放的废气中SO2的体积为：
1×104m3×30×0.2%×103L?m-3=6×105L
可制得（NH4）2SO4的质量可根据下面关系式计算：
2NH3～SO2～（NH4）2SO4
得m［（NH4）2SO4］=
×132g?mol-1×10-6t?g-1=3.536t。
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