Question

（6分）工业上用NH₃、氧气和水作原料，合成化肥硝酸铵100 t。
（1）需要NH₃                 吨,需要氧气         吨。
（2）若NH₃制NO转化率为96%，NO制HNO₃转化率为92%，需要NH₃      吨（保留两位小数）。

Answer 1

（1）42.5   80  （2）45.31

（1）工业生成硝酸铵的反应式为NH₃＋HNO₃=NH₄NO₃，硝酸铵的物质的量是，所以根据原子守恒可知需要氨气的物质的量是，其质量是，即为42.5吨。其中一半的氨气用来生产硝酸，另一半用来生产硝酸铵。生产硝酸的反应为4NH₃＋5O₂4NO＋6H₂O、4NO＋3O₂＋2H₂O=4HNO₃。即NH₃＋O₂=HNO₃＋H₂O，所以需要氧气的物质的量是，其质量是×32g/mol=80×10⁶g，即质量是80吨。
（2）根据（1）的分析可知生产硝酸的理论上需要氨气是21.25吨，所以根据有关转化率可计算，生产硝酸实际需要氨气是，所以最终需要的氨气是24.06t＋21.25t＝45.31t。