题目内容
某工厂处理SO2废气时，采用将SO2转化为硫酸铵的方法。经该厂初步处理后的废气中，氧气的体积分数为10%，SO2的体积分数是0.2%。使该废气在400 ℃时以5 m3·h－1的速率通过催化剂层，与速率为20 L·h－1的氨气混合，再喷水，使之发生反应：2NH3+H2SO4==== （NH4）2SO4，将得到的溶液在结晶装置中处理，可得硫酸铵晶体。将气体都折合为标准状况下，以进行下面的计算：（1）该工厂为什么将废气以5 m3/h的速率与速率为20 L·h－1的氨气混合为最佳配比（用计算说明）？
（2）该厂若每天排放10000 m3的这种废气，按上述方法，该厂每月（按30天计算）可得到硫酸铵多少吨？消耗氨气多少立方米？
解析：以每小时排放SO2的物质的量与每小时需NH3的物质的量，找出它们的比，与化学方程式里反应物的化学计量数的比对照，找到工厂采用题给配比的原因。后一问按每月排放SO2的体积代入化学方程式，求得需NH3的体积和生成（NH4）2SO4的质量。
（1）每小时排出的废气中，SO2的体积为：5×0.2%=5×2×10－3m3，即10 L。
按题意，每小时送入氨的体积为20 L，所以，NH3与SO2的体积之比或物质的量之比均为2∶1，恰与反应的化学方程式中反应物的化学计量数之比为2∶1一致：2SO2+O2====2SO3，2NH3+SO3+H2O====（NH4）2SO4。
（2）每月排放的废气中SO2的体积为：
1×104 L×30×0.2%×103=6×105 L
可制得（NH4）2SO4的质量，根据关系式：
2NH3～SO2～（NH4）2SO4
（NH4）2SO4的质量为
×
=3.5357 t。
消耗NH3的体积为6×105 L×
=1.2×103 m3。
答案：（1）2∶1 （2）3.5357 t 1.2×103 m3
练习册系列答案
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2SO3，SO2与O2的物质的量之比为2∶1，资料中却用1∶50，原因是：___________________________________________________________________。