31.在化工生产中,硝酸的制备通常采用催化氧化法,原料主要是氨气和氧气。
问题1:由于二氧化碳不能被水完全吸收,因此生成的气体须经过多次氧化、吸收的循环操作,使其充分转化为硝酸(如果不考虑生产过程中的其它损失)。
(1)从理论上分析,要使氨气完全转化为硝酸,则原料氨气和氧气物质的量的投料比至少为
。
(2)如果按理论上的原料将原料放在一个具有反应条件下的密闭容器中进行,所有物质不与外界交换,则最后所得溶液的质量分数为
。
(3)循环操作的次数与二氧化氮在生成硝酸的转化率具有一定的数学关系。计算一定量的二氧化氮气体大约要经过
次循环操作,才能使二氧化氮的转化率约为96%。