Question

某化肥廠以氨和空氣（其中氧氣的體積分數(shù)為0.2）為原料生產(chǎn)硝酸銨過程如下：

其中反應①為4NH₃＋5O₂4NO＋6H₂O

（1）步驟②中發(fā)生了兩個反應，將這兩個化學方程式合并為一個化學方程式，可表示_______

_____________________________。

（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，則原料氣中氨（包括第③步被硝酸吸收的氨）的體積分數(shù)最大值為____________。

（3）假設實際生產(chǎn)中，反應①、②中含氮物質(zhì)的利用率分別為a、b，反應③中氨的利用率為c、硝酸的利用率為100％，則合成硝酸銨的整個流程中，氨的總利用率是多少？

Answer 1

（1）4NO＋3O₂＋2H₂O＝4HNO₃ 

（2）1/6（或16.7%）

（3）解法一：假設消耗NH₃的總物質(zhì)的量為1mol，其中用于制取HNO₃的NH₃的物質(zhì)的量為x mol，被HNO₃吸收的NH₃的物質(zhì)的量為ymol，則有：x＋y＝1、abx＝cy。

解得：x＝

      y＝

氨的總利用率＝（xab＋yc）／1＝   

解法二：假設第①步參加反應的氨氣的物質(zhì)的量為4mol，則：生成硝酸的物質(zhì)的量4abmol；第③步需要氨氣的物質(zhì)的量為mol；氨的總利用率＝＝