Question

某化工廠每小時生產98%(質量分數)硫酸at，為使硫充分燃燒，且在下一步催化氧化時不再補充空氣，要求燃燒后的混合氣體含氧的體積分數為b%．該空氣中氧氣的體積分數為21%，且不考慮各生產階段的物料損失，通過計算回答下列問題： (1) 該廠每小時消耗標準狀況下的空氣的體積為多少立方米？ (2) 為了滿足題設要求，b%的下限等于多少？

Answer 1

答案：
解析：

(1)	每小時生產純H2SO4的物質的量為： 　　n(H2SO4)＝＝a×106 mol 　　設每小時消耗空氣的體積為V 　　空氣中O2的體積＝反應中消耗O2的體積＋燃燒后混合氣體中O2的體積 　　V×21%＝a×104×22.4×10－3＋V×b% 　　V＝
(2)	題干中“b的下限”是指燃燒后剩余O2在第2步氧化時恰好完全反應，燃燒前空氣中O2應恰好滿足兩步反應： S＋O2＝SO2　　2SO2＋O2＝2SO3 　　兩步反應耗氧量為2∶l，所以燃燒后混合氣體中O2的體積分數的下限為： b%＝×21%＝7%