题目内容
某化肥厂氨和空气(设氧气的体积分数为0.2，空气式量为29)生产硝酸铵过程如下：
其中①、②的反应方程式为：4NH3＋5O2
4NO＋6H2O，4NO＋3O2＋2H2O→4HNO3
(1)若原料气的密度为1.25 g/L(标准状况)，则氨气与空气的体积比________．
(2)若生产硝酸的氨气与空气中的氧气恰好完全反应，且硝酸全部溶解反应产生的水中，所得硝酸溶液的物质的量浓度为________(保留2位小数，此时硝酸溶液的密度为1.38 g/cm3)．
(3)若不考虑副反应且各步反应均完全，为使生产过程中不再补充空气，则原料气中氨气(包含第③步被硝酸吸收的氨气)的体积分数最大值为________．
(4)若实际生产中，反应①的转化率为94％，反应②的转化率为97％，反应③中氨的转化率为98％，硝酸完全转化．求(写出计算过程)：
(ⅰ)100 m3(已折算到标准状况)氨气最多可生产硝酸铵的质量(kg)．
(ⅱ)合成硝酸铵的整个流程中，氨的总转化率．
答案：
解析：
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(1)1∶11(2分)； (2)17.04 mol/L(2分)； (3)0.17(或16.67％或1/6)(2分) (4)(ⅰ)169 kg(2分) (ⅱ)94.47％(2分) 解：假设第①步参加反应的氨为4mol，则生成硝酸的量：n(HNO3)＝4×0.94×0.97(mol) 第③步需要氨的量：n(NH3)＝n(HNO3)/0.98＝(4×0.94×0.97)/0.98(mol) ∴转化率＝ |
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