第 1 题

在污水处理厂处理废水时，碳水化合物

(\ce{CH2O})_n

的45 %被完全氧化为

\ce{CO2}

和

\ce{H2O}

；10 %发生厌氧发酵分解为两种气体组分（

\ce{CO2}

和

\ce{CH4}

）；其余（45 %）留在污泥中。每天的总产气量为16 m

^3

（25 °C，100 kPa）。1.1 污泥中残留的碳水化合物质量为每天多少千克？1.2 利用甲烷的燃烧热（

-882

kJ mol

^{-1}

），计算每天生成的甲烷燃烧可产生的能量。1.3 已知废水中碳水化合物的浓度为 250 mg dm

^{-3}

，计算该厂每天处理的废水量（以每天水 m

^3

计）。

第 1/5 步：每日气体摩尔数

n(\text{gas}) = \dfrac{pV}{RT} = \dfrac{100\times 10^3 \times 16}{8.314 \times 298.15} = 645.5\ \text{mol}

分析

在 25 °C（298.15 K）和 100 kPa 下，16 m $^3$ 气体含 $n = pV/RT = 646$ mol。