Question

工業(yè)上用氨作原料制硝酸．有關(guān)反應(yīng)如下：4NH₃+5O₂═4NO+6H₂O，4NO+3O₂+2H₂O═4HNO₃，NH₃+HNO₃═NH₄NO₃用氨和硝酸制得硝酸銨．若由氨催化氧化制得一氧化氮的產(chǎn)率為96%，由一氧化氮制得硝酸的轉(zhuǎn)化率為92%，氨和硝酸制硝酸銨時(shí)100%利用．問(wèn)生產(chǎn)1t硝酸銨需要多少立方米（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的氨氣．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專(zhuān)題：

分析：根據(jù)n=

m

M

計(jì)算硝酸銨的物質(zhì)的量，根據(jù)NH₃+HNO₃═NH₄NO₃，可知該反應(yīng)中需要氨氣、硝酸的物質(zhì)的量，制備硝酸中各步產(chǎn)率、轉(zhuǎn)化率均轉(zhuǎn)化為氨氣的利用率，根據(jù)關(guān)系式：NH₃～HNO₃，計(jì)算制備硝酸消耗氨氣物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算需要氨氣總物質(zhì)的量，再根據(jù)V=nV_m計(jì)算．

解答： 解：由NH₃+HNO₃═NH₄NO₃，可知生成1t硝酸銨需要氨氣、硝酸物質(zhì)的量為：n（NH₃）=n（HNO₃）=n（NH₄NO₃）=

106g

80g/mol

=1.25×10⁴mol，
設(shè)生成硝酸需要氨氣為xmol，則：
NH₃～～～～～～～～～～～HNO₃，
1                      1
xmol×96%×92%          1.25×10⁴mol
所以xmol×96%×92%=1.25×10⁴mol，解得x≈1.415×10⁴mol
故需要氨氣體積為（1.25×10⁴mol+1.415×10⁴mol）×22.4L/mol≈5.97×10³L=597m³，
答：需要氨氣體積約是597m³．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)方程式有關(guān)計(jì)算，注意多步反應(yīng)計(jì)算中各步物質(zhì)的損失率、產(chǎn)率、轉(zhuǎn)化率均轉(zhuǎn)化為原料的利用率，難度中等．