Question

（6分）工業上用NH₃、氧氣和水作原料，合成化肥硝酸銨100 t。
（1）需要NH₃                 噸,需要氧氣         噸。
（2）若NH₃制NO轉化率為96%，NO制HNO₃轉化率為92%，需要NH₃      噸（保留兩位小數）。

Answer 1

（1）42.5   80  （2）45.31

（1）工業生成硝酸銨的反應式為NH₃＋HNO₃=NH₄NO₃，硝酸銨的物質的量是，所以根據原子守恒可知需要氨氣的物質的量是，其質量是，即為42.5噸。其中一半的氨氣用來生產硝酸，另一半用來生產硝酸銨。生產硝酸的反應為4NH₃＋5O₂4NO＋6H₂O、4NO＋3O₂＋2H₂O=4HNO₃。即NH₃＋O₂=HNO₃＋H₂O，所以需要氧氣的物質的量是，其質量是×32g/mol=80×10⁶g，即質量是80噸。
（2）根據（1）的分析可知生產硝酸的理論上需要氨氣是21.25噸，所以根據有關轉化率可計算，生產硝酸實際需要氨氣是，所以最終需要的氨氣是24.06t＋21.25t＝45.31t。