其中反应②为:4NO+3O2+2H2O====4HNO3,原料气为氨气和空气的混合物,假设空气中氧气的体积分数为0.2。
(1)写出反应①的化学方程式____________________________________________________。
(2)若不考虑副反应且各步反应均完全,为使生产过程中不再补充空气,则原料气中制备硝酸的氨气(不包含第③步被硝酸吸收的氨气)的体积分数最大值为__________。
(3)若实际生产中,反应①、②、③的转化率(或利用率)分别为a、b、c,则生产硝酸的氨气占所用氨气总量的体积分数为多少?在合成硝酸铵的全流程中,氨气的总利用率为多少?(请写出该小题的计算过程)
(1)4NH3+5O24NO+6H2O
(2)0.091 (3)1/(1+ab) 2abc/(1+ab)
解析:(2)可将①、②两步反应加和,即得NH3+2O2 ====HNO3+H2O,设NH3为1体积,则O2为2体积,空气为10体积,由此求出NH3的体积分数为1/11,即0.091。
(3)令用于生产硝酸的为1体积,则生成硝酸ab体积,也即与硝酸反应的NH3为ab体积。用于生产硝酸的氨占所用氨气总量的体积分数为1/(1+ab)。
在①②③反应中,用于生产硝酸的氨的利用率为abc,设其起始量为1 mol,则生成硝酸abc mol,与硝酸反应的NH3为ab mol,与硝酸反应的利用率为c,则用于生产硝酸铵的氨也为abc mol。故氨的利用率为2abc/(1+ab)。
科目:高中化学 来源: 题型:
等级:特级 成份:面料 羊毛80% 绦纶20% 里料 绦纶100% |
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熨烫标准:中温,不超过150℃ |
硝酸铵(NH4NO3) 净重 50kg 含氮量≥31.5% |
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科目:高中化学 来源: 题型:
某化肥厂氨和空气(设氧气的体积分数为0.2,空气式量为29)生产硝酸铵过程如下:
其中①、②的反应方程式为:4NH3 + 5O2 ——→ 4NO+6H2O, 4NO+3O2+2H2O → 4HNO3
(1)若原料气的密度为1.25g/L(标准状况),则氨气与空气的体积比_________。
(2)若生产硝酸的氨气与空气中的氧气恰好完全反应,且硝酸全部溶解反应产生的水中,所得硝酸溶液的物质的量浓度为____________(保留2位小数,此时硝酸溶液的密度为1.38g/cm3)。
(3)若不考虑副反应且各步反应均完全,为使生产过程中不再补充空气,则原料气中氨气(包含第③步被硝酸吸收的氨气)的体积分数最大值为____________。
(4)若实际生产中,反应①的转化率为94%,反应②的转化率为97%,反应③中氨的转化率为98%,硝酸完全转化。求(写出计算过程):
(i)100 m3(已折算到标准状况)氨气最多可生产硝酸铵的质量(kg)。
(ii)合成硝酸铵的整个流程中,氨的总转化率。
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科目:高中化学 来源: 题型:
某化肥厂氨和空气(设氧气的体积分数为0.2,空气式量为29)生产硝酸铵过程如下:
其中①、②的反应方程式为:4NH3+ 5O2 ——→ 4NO+6H2O, 4NO+3O2+2H2O → 4HNO3
(1)若原料气的密度为1.25g/L(标准状况),则氨气与空气的体积比_________。
(2)若生产硝酸的氨气与空气中的氧气恰好完全反应,且硝酸全部溶解反应产生的水中,所得硝酸溶液的物质的量浓度为____________(保留2位小数,此时硝酸溶液的密度为1.38g/cm3)。
(3)若不考虑副反应且各步反应均完全,为使生产过程中不再补充空气,则原料气中氨气(包含第③步被硝酸吸收的氨气)的体积分数最大值为____________。
(4)若实际生产中,反应①的转化率为94%,反应②的转化率为97%,反应③中氨的转化率为98%,硝酸完全转化。求(写出计算过程):
(i)100 m3(已折算到标准状况)氨气最多可生产硝酸铵的质量(kg)。
(ii)合成硝酸铵的整个流程中,氨的总转化率。
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科目:高中化学 来源:2010年上海市虹口区高三第二次模拟考试化学试题 题型:计算题
某化肥厂氨和空气(设氧气的体积分数为0.2,空气式量为29)生产硝酸铵过程如下:
其中①、②的反应方程式为:4NH3 + 5O2 ——→ 4NO+6H2O, 4NO+3O2+2H2O → 4HNO3
(1)若原料气的密度为1.25g/L(标准状况),则氨气与空气的体积比_________。
(2)若生产硝酸的氨气与空气中的氧气恰好完全反应,且硝酸全部溶解反应产生的水中,所得硝酸溶液的物质的量浓度为____________(保留2位小数,此时硝酸溶液的密度为1.38g/cm3)。
(3)若不考虑副反应且各步反应均完全,为使生产过程中不再补充空气,则原料气中氨气(包含第③步被硝酸吸收的氨气)的体积分数最大值为____________。
(4)若实际生产中,反应①的转化率为94%,反应②的转化率为97%,反应③中氨的转化率为98%,硝酸完全转化。求(写出计算过程):
(i)100 m3(已折算到标准状况)氨气最多可生产硝酸铵的质量(kg)。
(ii)合成硝酸铵的整个流程中,氨的总转化率。
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