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为除去工业废气中的SO2,查得一份“将SO2转化为硫酸铵”的资料记录如下:“一个典型实例,初步处理后的废气含0.2%SO210%O2(体积含量),在400℃时,废气以5m3×h-1的速率通过V2O5催化剂层后与20L×h-1速度的NH3混合再喷水,此时温度由400℃降到200℃,在热的结晶装置中得到硫酸铵”。(气体体积均已折算为标准状况)仔细阅读上文,回答下列问题:

1)按反应理论值,SO2O2的物质的量之比为21,该资料这个比值是多少?为什么?

2)通过计算说明为什么废气以5m3×h-1的速度与20L×h-1速度的NH3混合。

 

答案:
解析:

解:(1)资料中给出废气含0.2%SO210%O2(体积分数),所以n(SO2)n(O2)=V(SO2)V(O2)=0.2%10%=2100,明显O2过量,增大O2的量有利于提高SO2的转化率。

22SO2+O22SO3

SO3+H2O══H2SO4

2NH3+H2SO4(NH4)2SO4

总反应为:2NH3+SO2+1/2O2+H2O(NH4)2SO4

NH3SO2的体积之比为21时恰好反应。通SO2的速率为5m3×h-1´1000L×m-3´0.2%=10L×h-1,通NH3速率为20L×h-1与理论值刚好一致。

 


练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

(2010?南通模拟)二氧化硫和氮的氧化物是大气的主要污染物,关注臭氧层、防止和治理环境污染是当前环保工作的重要研究内容之一.
(1)空气中微量的臭氧对人有益,浓度过大则是一种污染气体,臭氧作为强氧化剂,几乎能与任何生物组织反应.下列有关说法正确的是
ABCD
ABCD

A.停止使用氟里昂是为保护臭氧层
B.光化学烟雾与大气臭氧的生成有关
C.家用电器消毒柜中产生的臭氧能够高效杀菌消毒
D.臭氧能使湿润的碘化钾-淀粉试纸变蓝
(2)一定条件下,2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),向2L密闭容器中通入2mol SO2(g)、1mol O2(g)和0.2mol SO3(g),2min后反应达到平衡时,测得SO2的转化率为50%,则该可逆反应的平衡常数K=
5.76
5.76
;恒温下,若往容器中再加入2mol SO2(g),则重新达到平衡时SO2的总转化率
50%(选填“>”、“<”或“=”).
(3)臭氧的化学性质极不稳定,在空气和水中都会慢慢分解成氧气,臭氧常用于自来水的消毒,臭氧的溶解度及在水中的分解速度与水温及水的pH关系如图:

用臭氧消毒自来水,适宜的条件是
低温,水的pH控制7或弱碱性
低温,水的pH控制7或弱碱性

(4)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(ZnFe2Ox),由铁酸盐(ZnFe2O4)经高温还原制得,常温下,它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去,转化流程如图所示:
若2mol ZnFe2Ox与SO2可生成0.75mol S,x=
3.25
3.25

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

V、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的五种短周期元素,V的原子序数与X的原子序数之和等于Y的原子序数,W的原子序数与X的原子序数之和等于Z的原子序数;V和Y位于同一主族,且Y是一种非金属元素.
(1)比较X、Y、Z的原子半径大小
Si
Si
P
P
O
O
(填写元素符号);
(2)W与Z形成的单质分别为甲、乙,最简单氢化物分别为丙、丁,下列判断正确的是
a
a
     
 a.稳定性:甲>乙,沸点:丙>丁       b.活泼性:甲>乙,沸点:丁>丙
c.稳定性:丙<丁,沸点:甲<乙       d.稳定性:丙>丁,沸点:甲>乙
(3)研究表明:VX2在一定条件下可被还原为晶莹透明的晶体M,其结构中原子的排列为正四面体,请写出M及其2种同素异形体的名称
金刚石
金刚石
足球烯
足球烯
石墨
石墨

(4)工业上,将Al2O3、V单质、W单质按物质的量之比1:3:1在高温下反应可制得一种无机非金属材料AlW,该反应的化学方程式为
Al2O3+3C+N2=2AlN+3CO
Al2O3+3C+N2=2AlN+3CO
,当0.2mol W单质参加反应,转移电子数目是
1.2NA
1.2NA

(5)新型纳米材料ZnFe2Xa可由化合物ZnFe2X4经高温还原制得,常温下,它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去,转化流程如图所示:

若2mol ZnFe2a与SO2反应可生成0.75mol S,a=
3.25
3.25
;2molZnFe2Xa可分解物质的量之比为3:2的NO2、NO混合气体(均分解为N2)的体积V=
21
21
L(标准状况)
(6)在t℃时,将a g NH3完全溶于X的常见氢化物,得到V mL溶液,假如该溶液的密度为d g/cm3,质量分数为w,其中含NH4+的物质的量为b mol.下列叙述正确的是
C
C

A.溶质的质量分数为w=
a
Vd-a

B.氨水的物质的量浓度为
1000a
35V
  mol/L
C.溶液中c(OH-)=
1000b
V
  mol?L-+c(H+
D.上述溶液中再加入VmL水后,所得溶液的质量分数大于0.5w.

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2009?抚顺模拟)二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大气的主要污染物.综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一.
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g) 
催化剂
 2SO3(g).某温度下,SO2的平衡转化率与体系总压强(p)的关系如图所示.根据图示回答下列问题:
①将2.0mol SO2和1.0mol O2置于10L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10MPa.该反应的平衡常数等于
800
800

②平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)
=
=
K(B)(填“>”、“<”或“=”).
(2)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染.例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-574kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-1160kJ/mol
若用标准状况下4.48L CH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为
1.60NA(或1.6NA
1.60NA(或1.6NA
(阿伏加德罗常数的值用NA表示),放出的热量为
173.4
173.4
kJ.
(3)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox,3<x<4,M=Mn、Co、Zn或Ni)由铁酸盐(MFe2O4)经高温还原而得,常温下,它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去.转化流程如图所示:

请写出MFe2Ox分解SO2的化学方程式
MFe2Ox+SO2→MFe2O4+S
MFe2Ox+SO2→MFe2O4+S
(不必配平).

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科目:高中化学 来源: 题型:

28.二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是坏境化学当前的重要研究内容之一。

(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3

2SO2(s)+O2(g)2SO3(g).

某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如下图所示。根据图示回答下列问题:

①将2.0 molSO2和1.0molO2置于10 L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10MPa。该反应的平衡常数等于__________。

②平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)_______K(B)(填“>”、“<”或“=”)。

(2)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:

CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)          △H=-574kJ·mol-1

CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)           △H=-1160kJ·mol-1

若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为__________(阿伏加德罗常数的值用NA表示),放出的热量为___________kJ。

(3)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox,3<x<4,M=Mn、Co、Zn或Ni)由铁酸盐(MFe2O4)经高温还原而得,常温下,它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去。转化流程如图所示:

请写出MFe2Ox分解SO2的化学方程式________________(不必配平)。

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年福建省莆田市高三3月质量检测化学试卷(解析版) 题型:填空题

(13)铁和铁的化合物在工业生产和日常生活中都有广泛的用途。

1)在定向爆破中,常利用氧化铁与铝反应放出的热量来切割钢筋,该反应的化学方程式为__。

2)已知:2Fe2O3(s)3C(s)3CO2(g)4Fe(s)? H+468.2 kJ·mol-1

C(s)+O2(g)CO2(g) H=-393.5 kJ·mol-1

Fe(s)O2 (g)反应生成Fe2 O3 (s)的热化学方程式为______________________

3)可用KMnO4溶液滴定Fe2+的浓度,反应的离子方程式如下:5Fe2MnO48H5Fe3Mn24H2O

KMnO4溶液应盛放在_____滴定管中;

②判断达到滴定终点的现象是_____;

③用硫酸酸化的0.020 00 mol·L-1KMnO4溶液滴定某FeSO4溶液至终点,实验数据记录如下表:

请分析数据并计算,该FeSO4溶液的物质的量浓度为_____。

4)新型纳米材料ZnFe2Ox,可用于除去工业废气中的某些氧化物。制取新材料和除去废气的转化关系如下图:

①已知ZnFe2O4H2反应的物质的量之比为2:1,则ZnFe2Oxx=_____;

②用ZnFe2Ox除去SO2的过程中,氧化剂是_____。

 

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