Question

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

其中反應(yīng)①為4NH₃＋5O₂4NO＋6H₂O

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

_____________________________。

（2）若不考慮副反應(yīng)且各步反應(yīng)均完全，為使生產(chǎn)過(guò)程中不再補(bǔ)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?jǐn)?shù)最大值為____________。

（3）假設(shè)實(shí)際生產(chǎn)中，反應(yīng)①、②中含氮物質(zhì)的利用率分別為a、b，反應(yīng)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(gè)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(shè)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(shè)第①步參加反應(yīng)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＝＝