题目
题型:不详难度:来源:
(1)每天消耗含95%的固体硫多少吨?
(2)理论上应安装多少台送风机?
(3)固体硫充分燃烧后的混合气体中氧气的体积分数ф(O2)的下限为多少?
(4)实际安装送风机的台数应略多于理论数(不考虑损坏),为什么?能否过分增加送风机的台数,为什么?(转化过程不考虑损耗;固体硫中杂质与空气不反应;空气中氧气的体积分数为21%)。
答案
S——————H2SO4
32 98
x×95% 50t×98% 得x=16.8t
(2)由反应原理:S+O2=SO2, SO2+1/2O2≒ SO3,SO3+H2O=H2SO4,可得总反应式:S+3/2O2+H2O=H2SO4,n(O2)=n(H2SO4) ×3/2=50×106g×98%÷98g·mol-1×3/2=7.5×105mol。故理论上需安装送风机的台数为:
(7.5×105mol×22.4L·mol-1)×10-3m3·L-1÷(5000m3/台×21%)=16台。
(3)硫充分燃烧后,混合气体中氧气的体积至少要保证反应SO2+1/2O2≒ SO3所需的氧气。设S燃烧生成的二氧化硫为1体积,则需消耗氧气1体积;催化氧化为三氧化硫需氧气0.5体积;空气带入的氮气为1.5体积×79/21=5.64体积,故混合气体中ф(O2)=(0.5/0.5+1+5.64)×100%=7%(下限)
(4)实际安装送风机台数略多于理论数的原因是:增大空气(氧气)的量,有利于平衡2SO2+O2≒ 2 SO3向右移动,从而提高二氧化硫的转化率。但过分增加空气的量,会带走热交换器的热量,降低反应的速率,不利于工业生产。
解析
S——————H2SO4
33 98
x×95% 50t×98% 得x=16.8t
(2)由反应原理:S+O2=SO2, SO2+1/2O2≒ SO3,SO3+H2O=H2SO4,可得总反应式:S+3/2O2+H2O=H2SO4,n(O2)=n(H2SO4) ×3/2=50×106g×98%÷98g·mol-1×3/2=7.5×105mol。故理论上需安装送风机的台数为:
(7.5×105mol×22.4L·mol-1)×10-3m3·L-1÷(5000m3/台×21%)=16台。
(3)硫充分燃烧后,混合气体中氧气的体积至少要保证反应SO2+1/2O2≒ SO3所需的氧气。设S燃烧生成的二氧化硫为1体积,则需消耗氧气1体积;催化氧化为三氧化硫需氧气0.5体积;空气带入的氮气为1.5体积×79/21=5.64体积,故混合气体中ф(O2)=(0.5/0.5+1+5.64)×100%=7%(下限)
(4)实际安装送风机台数略多于理论数的原因是:增大空气(氧气)的量,有利于平衡2SO2+O2≒ 2 SO3向右移动,从而提高二氧化硫的转化率。但过分增加空气的量,会带走热交换器的热量,降低反应的速率,不利于工业生产。
本题涉及到化工生产的反应原理、条件控制及计算,具有一定的开放性和研究性,代表了新教材的新理念。
核心考点
试题【(1)每天消耗含95%的固体硫多少吨?(2)理论上应安装多少台送风机?(3)固体硫充分燃烧后的混合气体中氧气的体积分数ф(O2)的下限为多少?(4)实际安装送风】;主要考察你对硫及其化合物等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)写出上述两个反应的化学方程式:①_____________;②_________________。
(2)试说明用熟石灰的悬浊液,而不用澄清石灰水洗涤废气的理由:________。
(3)在英国进行的一个研究结果表明:高烟囱可以有效地降低地表面二氧化硫的浓度。在二十世纪六七十年代的10年间,由发电厂排放出的二氧化硫增加了35%,但由于建造高烟囱的结果使地面二氧化硫的浓度降低了30%之多。请从全球环境保护的角度,分析这种方法是否可取?答____________________。
(1) 写出此监测过程中发生反应的化学方程式。
(2) 计算该地区空气中二氧化硫的含量[单位:g/(m3空气)]。
A.雨水样品酸度逐渐减小 |
B.雨水样品酸度没有变化 |
C.雨水样品继续吸收空气中的CO2 |
D.雨水样品中的H2SO3被氧化成H2SO4 |
A.由SO2和O2反应制SO3需使用催化剂 |
B.燃烧粉碎的黄铁矿矿石有利于SO2的生成 |
C.硫酸生产中用98.3%的硫酸吸收SO3,而不用H2O或稀硫酸吸收SO3 |
D.用N2和H2合成氨需采用高压 |
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