31.在化工生產中,硝酸的制備通常采用催化氧化法,原料主要是氨氣和氧氣。
問題1:由于二氧化碳不能被水完全吸收,因此生成的氣體須經過多次氧化、吸收的循環操作,使其充分轉化為硝酸(如果不考慮生產過程中的其它損失)。
(1)從理論上分析,要使氨氣完全轉化為硝酸,則原料氨氣和氧氣物質的量的投料比至少為
。
(2)如果按理論上的原料將原料放在一個具有反應條件下的密閉容器中進行,所有物質不與外界交換,則最后所得溶液的質量分數為
。
(3)循環操作的次數與二氧化氮在生成硝酸的轉化率具有一定的數學關系。計算一定量的二氧化氮氣體大約要經過
次循環操作,才能使二氧化氮的轉化率約為96%。