0.5 Pco:Xco:P= ×100kPa=6.14kPa 8.14 同理：pco=24.6kPa PN,=69.3kPa 【20】制硫酸时需只制备SO2(g)。在一定的操作情况下，每炉每小时加入硫30kg,通 入过量的空气（使疏燃烧完全），所产出的气体混合物中含氧的摩尔分数为0.10，试问每小 时要通入20℃，100kPa的空气的体积？ 【解】由硫和氧气反应的化学方程式可以知道燃烧30千克硫用去30千克氧气，最后得到 的二氧化硫为60千克。最后的气体混合物中含有未反应完全的氧气、未参加反应的氮气和 生成的二氧化硫气体。设需要加入20C,100kPa的空气为nmol，则： =参加反应的氧气的物质的量+未参加反应的氧气的物质的量+氮气的物质的量 30×10 +0.1×0.79n+60x10 +(0.21n- 30×103 +0.79n=n 32 64 32 即：.n=8522.7mol 设此时的空气为理想气体，则由PV=nRT得： V=nT_8522.7×8.314×293 m3=207.6m 100×103 【21】发生炉煤气(producer gas)系以干空气通过红热的焦碳而获得。设若有92%的 氧变为CO(g),其余的氧变为CO2(g)。 (1)在同温同压下，试求每通过一单位体积的空气可产生发生炉煤气的体积： (2)求所得气体中N2（g),A(g),CO(g,CO2(g)的摩尔分数。（空气中各气体的摩尔 分数为：xa,=0.21,x%,=0.78x=0.0094,xc0,=0.0003) (3)每燃烧1kg的碳，计算可得20℃，100kPa下的发生炉煤气的体积。 【解】设单位体积的空气的物质的量为，则各气体的物质的量为： no,=0.21nnx,=0.78nn=0.0094nnco,=0.0003n O2(g)与C形成的CO2(g)和CO(g)的物质的量为： nco,=0.21×8%n=0.0168nn0=2×0.21x92%n=0.386n 可见炉煤气的总物质的量为： ng nN,+nar +nco,+nco =1.193n -14-- 14 - pCO xCO p 100kPa 6.14kPa 8.14 0.5 2 2 = =  = 同理： pCO = 24.6kPa pN 69.3kPa 2 = 【20】制硫酸时需只制备 SO2(g)。在一定的操作情况下，每炉每小时加入硫 30kg，通 入过量的空气（使硫燃烧完全），所产出的气体混合物中含氧的摩尔分数为 0.10，试问每小 时要通入 20℃，100kPa 的空气的体积？ 【解】 由硫和氧气反应的化学方程式可以知道燃烧 30 千克硫用去 30 千克氧气，最后得到 的二氧化硫为 60 千克。最后的气体混合物中含有未反应完全的氧气、未参加反应的氮气和 生成的二氧化硫气体。设需要加入 20C , 100 kPa 的空气为 n mol ，则： n＝参加反应的氧气的物质的量+未参加反应的氧气的物质的量+氮气的物质的量 即： n mol n n n n 8522.7 ) 0.79 32 30 10 (0.21 64 60 10 0.1 0.79 32 30 103 3 3  =  + =       + −  +  +  设 此时的空气为理想气体，则由 PV = nRT 得： 3 3 3 207.6 100 10 8522.7 8.314 293 m m P nRT V =    = = 【21】 发生炉煤气（producer gas）系以干空气通过红热的焦碳而获得。设若有 92%的 氧变为 CO（g），其余的氧变为 CO2（g）。 (1) 在同温同压下，试求每通过一单位体积的空气可产生发生炉煤气的体积； (2) 求所得气体中 N2（g），Ar(g), CO(g), CO2(g)的摩尔分数。（空气中各气体的摩尔 分数为： 0.21, 0.78, 0.0094, 0.0003 2 2 2 xO = xN = xAr = xCO = ） (3) 每燃烧 1kg 的碳，计算可得 20℃，100kPa 下的发生炉煤气的体积。 【解】设单位体积的空气的物质的量为 n ，则各气体的物质的量为: nO 0.21n 2 = nN 0.78n 2 = nAr = 0.0094n nCO 0.0003n 2 = O2(g)与 C 形成的 CO2(g)和 CO(g)的物质的量为： 2 0.21 8% 0.0168 CO n n n =  = 2 2 0.21 92% 0.386 CO n n n =   = 可见炉煤气的总物质的量为： 2 2 1.193 N Ar CO CO n n n n n n 总 = + + + =