Question

工业上用氨作原料制硝酸．有关反应如下：4NH₃+5O₂═4NO+6H₂O，4NO+3O₂+2H₂O═4HNO₃，NH₃+HNO₃═NH₄NO₃用氨和硝酸制得硝酸铵．若由氨催化氧化制得一氧化氮的产率为96%，由一氧化氮制得硝酸的转化率为92%，氨和硝酸制硝酸铵时100%利用．问生产1t硝酸铵需要多少立方米（标准状况）的氨气．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：

分析：根据n=

m

M

计算硝酸铵的物质的量，根据NH₃+HNO₃═NH₄NO₃，可知该反应中需要氨气、硝酸的物质的量，制备硝酸中各步产率、转化率均转化为氨气的利用率，根据关系式：NH₃～HNO₃，计算制备硝酸消耗氨气物质的量，进而计算需要氨气总物质的量，再根据V=nV_m计算．

解答： 解：由NH₃+HNO₃═NH₄NO₃，可知生成1t硝酸铵需要氨气、硝酸物质的量为：n（NH₃）=n（HNO₃）=n（NH₄NO₃）=

106g

80g/mol

=1.25×10⁴mol，
设生成硝酸需要氨气为xmol，则：
NH₃～～～～～～～～～～～HNO₃，
1                      1
xmol×96%×92%          1.25×10⁴mol
所以xmol×96%×92%=1.25×10⁴mol，解得x≈1.415×10⁴mol
故需要氨气体积为（1.25×10⁴mol+1.415×10⁴mol）×22.4L/mol≈5.97×10³L=597m³，
答：需要氨气体积约是597m³．

点评：本题考查化学方程式有关计算，注意多步反应计算中各步物质的损失率、产率、转化率均转化为原料的利用率，难度中等．