一到化学计算题以天然气为原料合成氨,再进一步生产氮肥的方法,具有污染小、成本低等特点,其过程大致如下：某工厂以含CH4

来源：学生作业帮编辑：搜搜考试网作业帮分类：化学作业时间：2024/06/11 12:19:55

一到化学计算题
以天然气为原料合成氨,再进一步生产氮肥的方法,具有污染小、成本低等特点,其过程大致如下：
某工厂以含CH4 0.896 (体积分数)的天然气100 m3 (S.T.P.)为原料气,经过上述过程生产尿素和硝酸铵（天然气中其他气体不参加反应）.
（1）已知空气中氧气的体积分数为0.20,为了在硝酸生产过程中不再补充空气,假设各步反应均完全,且氨中的氮元素全部转化为硝酸,求由氨气和空气组成的生产硝酸的原料气中 (不包含被硝酸吸收的氨气)氨气与空气的体积比.
（2）若生产硝酸的原料气中氨气与空气体积比为1︰15,求由100m3天然气可获得硝酸铵的质量.
（3）若生产硝酸的原料气中氨气与空气体积比为1︰4,求由100m3天然气最多可获得硝酸铵的质量.
（4）若合成氨生产过程中氨的产率为60%,假设其它各步反应均完全,且不考虑副反应,求100 m3上述天然气可产生尿素[(NH2)2CO]的质量.（提示：产率=(实际产量/理论产量×100%）

唉.化学界的人才都跑哪儿去了.

（1）2NH3~2O2~NH4NO3~0.2空气
　　 NH3:空气=1:10
（2）由（1）得空气过剩,故
CH4~3H2~2NH3~NH4NO3
m（NH4NO3）=100*0.896*80/22.4kg=320kg
（3）由（1）得天然气过剩,故
2NH3~2O2~NH4NO3~0.2空气
m（NH4NO3）=100*0.25*0.2*80/(2*22.4)kg=8.92kg
（4）由CO2+2NH3=(NH2)2CO+H2O,CH4~CO2~2NH3~(NH2)2CO,得
m(尿素[(NH2)2CO])=100*0.6*60/(2*22.4)=80.36kg

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