题目

硫酸工业上大多用接触法制硫酸（设空气中氧气的体积分数为20%）,为使黄铁矿煅烧充分,常通入过量40%的空气,将上述炉气经净化除尘后直接送入接触室,气体体积减少了5%（同温同压下测定）,试计算SO2的转化率

提问时间：2021-01-10

答案

解析：
相关反应方程式：
4FeS2 + 11O2 ―（高温煅烧）→ 2Fe2O3 + 8SO2

2SO2 + O2 ＝（400℃～500℃,V2O5）＝ 2SO3 （＝表示可逆符号）

通入过量40%的空气,那么氧气也同样过量40%,

则氧气初始计量 = 11 * 1.4 = 15.4,反应掉11体积的O2,剩余4.4体积O2

反应前空气总量 = 15.4 / 0.2 = 77 体积

第一步反应：消耗11体积O2,生成8体积SO2,反应后气体总量 = 77 - 11 + 8 = 74体积

第二步反应：气体体积减少了5%

设反应掉的SO2 体积 为 x,反应掉的O2 体积 为 y,生成的SO3体积 为 z,则有：
2SO2 + O2 ＝（400℃～500℃,V2O5）＝ 2SO3 （＝表示可逆符号）………… △V
2 1 2 （2+1-2）
x y z 5%
解得：x = 10%,y = 5%,z = 10%

则SO2转化率 = （74*10%）*100% / 8 = 92.5 %