某化肥廠生產(chǎn)硝酸銨的過程如下:

其中反應②為:4NO+3O2+2H2O====4HNO3,原料氣為氨氣和空氣的混合物,假設(shè)空氣中氧氣的體積分數(shù)為0.2。

(1)寫出反應①的化學方程式____________________________________________________。

(2)若不考慮副反應且各步反應均完全,為使生產(chǎn)過程中不再補充空氣,則原料氣中制備硝酸的氨氣(不包含第③步被硝酸吸收的氨氣)的體積分數(shù)最大值為__________。

(3)若實際生產(chǎn)中,反應①、②、③的轉(zhuǎn)化率(或利用率)分別為a、b、c,則生產(chǎn)硝酸的氨氣占所用氨氣總量的體積分數(shù)為多少?在合成硝酸銨的全流程中,氨氣的總利用率為多少?(請寫出該小題的計算過程)

(1)4NH3+5O24NO+6H2O

(2)0.091  (3)1/(1+ab)  2abc/(1+ab)

解析:(2)可將①、②兩步反應加和,即得NH3+2O2 ====HNO3+H2O,設(shè)NH3為1體積,則O2為2體積,空氣為10體積,由此求出NH3的體積分數(shù)為1/11,即0.091。

(3)令用于生產(chǎn)硝酸的為1體積,則生成硝酸ab體積,也即與硝酸反應的NH3為ab體積。用于生產(chǎn)硝酸的氨占所用氨氣總量的體積分數(shù)為1/(1+ab)。

在①②③反應中,用于生產(chǎn)硝酸的氨的利用率為abc,設(shè)其起始量為1 mol,則生成硝酸abc mol,與硝酸反應的NH3為ab mol,與硝酸反應的利用率為c,則用于生產(chǎn)硝酸銨的氨也為abc mol。故氨的利用率為2abc/(1+ab)。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

你留意過標簽上的化學嗎?
(1)這是某品牌休閑西服標簽上的部分內(nèi)容:
等級:特級
成份:面料 羊毛80% 絳綸20%
里料 絳綸100%
熨燙標準:中溫,不超過150℃
回答 ①其中屬于合成纖維的是
絳綸
絳綸

②從此標簽中可感覺羊毛、絳綸兩種纖維的共同點有
不耐高溫,有可燃性
不耐高溫,有可燃性

③將面料、里料中各抽出一根來點燃,可觀察到的現(xiàn)象是
羊毛灼燒時有燒焦羽毛的氣味,而絳綸無此現(xiàn)象
羊毛灼燒時有燒焦羽毛的氣味,而絳綸無此現(xiàn)象

(2)某化肥廠生產(chǎn)的一種化肥,其包裝袋上標有:
   硝酸銨(NH4NO3
凈重 50kg
含氮量≥31.5%
①該廠生產(chǎn)的每一袋這種化肥中NH4NO3的質(zhì)量應不少于
45
45
kg.
②某些汽車的安全氣囊中也裝有NH4NO3,它在高溫或猛烈撞擊時,會迅速反應,產(chǎn)生大量氣體,從而避免駕駛員受傷.其原理是:2NH4NO3=2N2↑+O2↑+4H2O↑,在使用此化肥時,你最想關(guān)照農(nóng)民大哥的事情是
若化肥結(jié)塊,不能用硬器敲擊
若化肥結(jié)塊,不能用硬器敲擊
不要與草木灰等堿性物質(zhì)共施
不要與草木灰等堿性物質(zhì)共施
(至少說出兩點).

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科目:高中化學 來源: 題型:

某化肥廠氨和空氣(設(shè)氧氣的體積分數(shù)為0.2,空氣式量為29)生產(chǎn)硝酸銨過程如下:

其中①、②的反應方程式為:4NH3 + 5O2 ——→ 4NO+6H2O, 4NO+3O2+2H2O → 4HNO3

(1)若原料氣的密度為1.25g/L(標準狀況),則氨氣與空氣的體積比_________。

(2)若生產(chǎn)硝酸的氨氣與空氣中的氧氣恰好完全反應,且硝酸全部溶解反應產(chǎn)生的水中,所得硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為____________(保留2位小數(shù),此時硝酸溶液的密度為1.38g/cm3)。

(3)若不考慮副反應且各步反應均完全,為使生產(chǎn)過程中不再補充空氣,則原料氣中氨氣(包含第③步被硝酸吸收的氨氣)的體積分數(shù)最大值為____________。

(4)若實際生產(chǎn)中,反應①的轉(zhuǎn)化率為94%,反應②的轉(zhuǎn)化率為97%,反應③中氨的轉(zhuǎn)化率為98%,硝酸完全轉(zhuǎn)化。求(寫出計算過程):

(i)100 m3(已折算到標準狀況)氨氣最多可生產(chǎn)硝酸銨的質(zhì)量(kg)。

(ii)合成硝酸銨的整個流程中,氨的總轉(zhuǎn)化率。

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科目:高中化學 來源: 題型:

某化肥廠氨和空氣(設(shè)氧氣的體積分數(shù)為0.2,空氣式量為29)生產(chǎn)硝酸銨過程如下:

其中①、②的反應方程式為:4NH3+ 5O2 ——→ 4NO+6H2O, 4NO+3O2+2H2O → 4HNO3

(1)若原料氣的密度為1.25g/L(標準狀況),則氨氣與空氣的體積比_________。

(2)若生產(chǎn)硝酸的氨氣與空氣中的氧氣恰好完全反應,且硝酸全部溶解反應產(chǎn)生的水中,所得硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為____________(保留2位小數(shù),此時硝酸溶液的密度為1.38g/cm3)。

(3)若不考慮副反應且各步反應均完全,為使生產(chǎn)過程中不再補充空氣,則原料氣中氨氣(包含第③步被硝酸吸收的氨氣)的體積分數(shù)最大值為____________。

(4)若實際生產(chǎn)中,反應①的轉(zhuǎn)化率為94%,反應②的轉(zhuǎn)化率為97%,反應③中氨的轉(zhuǎn)化率為98%,硝酸完全轉(zhuǎn)化。求(寫出計算過程):

(i)100 m3(已折算到標準狀況)氨氣最多可生產(chǎn)硝酸銨的質(zhì)量(kg)。

(ii)合成硝酸銨的整個流程中,氨的總轉(zhuǎn)化率。

 

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科目:高中化學 來源:2010年上海市虹口區(qū)高三第二次模擬考試化學試題 題型:計算題

某化肥廠氨和空氣(設(shè)氧氣的體積分數(shù)為0.2,空氣式量為29)生產(chǎn)硝酸銨過程如下:

其中①、②的反應方程式為:4NH3 + 5O2 ——→ 4NO+6H2O, 4NO+3O2+2H2O → 4HNO3

(1)若原料氣的密度為1.25g/L(標準狀況),則氨氣與空氣的體積比_________。

(2)若生產(chǎn)硝酸的氨氣與空氣中的氧氣恰好完全反應,且硝酸全部溶解反應產(chǎn)生的水中,所得硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為____________(保留2位小數(shù),此時硝酸溶液的密度為1.38g/cm3)。

(3)若不考慮副反應且各步反應均完全,為使生產(chǎn)過程中不再補充空氣,則原料氣中氨氣(包含第③步被硝酸吸收的氨氣)的體積分數(shù)最大值為____________。

(4)若實際生產(chǎn)中,反應①的轉(zhuǎn)化率為94%,反應②的轉(zhuǎn)化率為97%,反應③中氨的轉(zhuǎn)化率為98%,硝酸完全轉(zhuǎn)化。求(寫出計算過程):

(i)100 m3(已折算到標準狀況)氨氣最多可生產(chǎn)硝酸銨的質(zhì)量(kg)。

(ii)合成硝酸銨的整個流程中,氨的總轉(zhuǎn)化率。

 

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