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某工廠處理SO2廢氣時,采用將SO2轉化為硫酸銨的方法。經該廠初步處理后的廢氣中,氧氣的體積分數為10%,SO2的體積分數是0.2%。使該廢氣在400 ℃時以5 m3·h1的速率通過催化劑層,與速率為20 L·h1的氨氣混合,再噴水,使之發生反應:2NH3+H2SO4====   (NH42SO4,將得到的溶液在結晶裝置中處理,可得硫酸銨晶體。將氣體都折合為標準狀況下,以進行下面的計算:

(1)該工廠為什么將廢氣以5 m3/h的速率與速率為20 L·h1的氨氣混合為最佳配比(用計算說明)?

(2)該廠若每天排放10000 m3的這種廢氣,按上述方法,該廠每月(按30天計算)可得到硫酸銨多少噸?消耗氨氣多少立方米?

解析:以每小時排放SO2的物質的量與每小時需NH3的物質的量,找出它們的比,與化學方程式里反應物的化學計量數的比對照,找到工廠采用題給配比的原因。后一問按每月排放SO2的體積代入化學方程式,求得需NH3的體積和生成(NH42SO4的質量。

(1)每小時排出的廢氣中,SO2的體積為:5×0.2%=5×2×103m3,即10 L。

按題意,每小時送入氨的體積為20 L,所以,NH3與SO2的體積之比或物質的量之比均為2∶1,恰與反應的化學方程式中反應物的化學計量數之比為2∶1一致:2SO2+O2====2SO3,2NH3+SO3+H2O====(NH42SO4。

(2)每月排放的廢氣中SO2的體積為:

1×104 L×30×0.2%×103=6×105 L

可制得(NH42SO4的質量,根據關系式:

2NH3~SO2~(NH42SO4

(NH42SO4的質量為×=3.5357 t。

消耗NH3的體積為6×105=1.2×103 m3。

答案:(1)2∶1  (2)3.5357 t  1.2×103 m3

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:038

某工廠為除去工業廢氣中的SO2,將廢氣進行初步處理,處理后廢氣中含有0.2%的SO210%的O2(都為體積分數,下同)。在673K下,將廢氣以5000L·h-1的流速通過五氧化二釩催化劑層和氨氣混合,再噴入水,此時氣體溫度由約673K降到473K,在熱的結晶裝置中得到硫酸銨晶體(假設這個過程SO2無損失,全部被利用)

(1)計算當廢氣通過催化劑后與氨混合時,氨的流速最好控制在多少?(單位L·h-1)

(2)若工廠每天排放這種廢氣10000m3(標準狀況下),用這種方法回收生產硫酸氨,估計每月(30)生產多少千克?每月需要氨多少千克?

 

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科目:高中化學 來源:2009年湖南省師大附中高三第一次月考化學試卷人教版 人教版 題型:058

某工廠廢氣中含有SO2,可將SO2轉化為(NH4)2SO4而除去.其過程為:將廢氣經初步處理,使其中O2的體積分數為10%(這時SO2的體積分數為0.2%),并在400℃時以5 m3/h的速率通過V2 O5觸媒層,然后與流量為25 L/h的NH3混合,再噴入流量為290 g/h的冷水,此時氣體溫度迅速從400℃下降至200℃,在結晶裝置中得到(NH4)2SO4晶體.回答下列問題.

(1)使廢氣中SO2與O2的物質的量之比為1∶50,主要原因是________

(2)反應將SO2轉化為SO3是一個關鍵步驟.壓強及溫度對SO2轉化率的影響如下表:

已知SO2的氧化是放熱反應,利用表中數據推斷工業上應選用________的條件進行生產,選擇該條件的主要原因是________

(3)有資料報道:“最近研制出一種性能優越的催化劑,可以將SO2全部催化氧化為SO3.”你認為該報道可信嗎?________(填“可信”或“不可信”),其理由是________.

(4)合成氨時,原料N2不能用空氣代替,主要原因是________

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科目:高中化學 來源: 題型:

為了除去工業廢氣中的SO2,可將SO2轉化成(NH4)2SO4。據有關資料介紹,摘錄如下:“初步處理后的廢氣中含0.2% SO2(體積分數),10% O2(體積分數);在400 ℃時,以5 m3·h-1的速率與NH3混合,再以290 g·h-1的速率通過V2O5觸媒層,然后與流量為25 L·h-1的NH3混合,再噴入流量為290 g·h-1的水,此時氣體溫度迅速從400 ℃下降至200 ℃,在熱的結晶裝置中得到(NH4)2SO4晶體!睋速Y料回答下列問題。

(1)按反應式2SO2+O22SO3,SO2與O2的物質的量之比為2∶1,資料中卻用1∶50,原因是:___________________________________________________________________。

(2)進行冷卻的原因是______________________________________________________。

(3)某工廠廢氣中含0.4%的SO2和0.5%的O2,你認為應該怎樣利用上述資料?

(4)如果該工廠沒有NH3,只有生石灰,你認為又該怎樣利用上述資料?

(5)若將SO2全部轉化為SO3,SO3全部轉化為(NH4)2SO4,則資料中NH3的每小時通入量至少應是_________L,由此可得出NH3的利用率為_________。

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

為了除去工業廢氣中的SO2,某工廠采用下列措施:將經過初步處理的含有0.2%的SO2和10%的O2(均為體積分數)的廢氣,在400℃時,廢氣以5 m3/h的速度通過V2O5催化劑層后與20 L/h速度的NH3混合噴水。此時氣體溫度由800℃降至200℃,在熱的結晶裝置中得到(NH4)2SO4晶體(氣體體積已折算成標準狀態)。仔細閱讀上文,回答問題:

(1)按反應理論值,SO2和O2的物質的量之比為2∶1,經過初步處理的廢氣中,SO2與O2的物質的量的比值為_________________,采用這樣比值的原因是_________________。

(2)由計算說明為什么廢氣以5 m3/h速度與20 L/h速率的NH3混合?

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