Question

(1)在工業合成氨的生產原料氣中V(N₂)∶V(H₂)=1∶3，若將標準狀況下1 512 m³的原料氣通入合成塔中，達到平衡時，平衡混合氣體中氨的體積分數為20%，則生成氨氣的質量為________ kg。

(2)硝酸工業的尾氣中主要含有NO、NO₂氣體，工業上可用氨氣進行治理，使其轉化為無毒的氮氣。有關反應的化學方程式為：

6NO+4NH₃5N₂+6H₂O

6NO₂+8NH₃7N₂+12H₂O

現有NO和NO₂的混合氣體15 L，用氨氣進行處理，恰好消耗同溫同壓下的NH₃ 17 L。則原混合氣體中NO與NO₂的物質的量之比為____________。

Answer 1

(1)191.25  (2)3∶7

解析：設平衡時NH₃的體積為2V L，則有：

                       N₂      +      3H₂        2NH₃

開始(m³)1 512×       1 512×               0

轉化(m³)          V               3V                      2V

平衡(m³)1 512×-V  1 512×-3V          2V

由題意知：×100%=20%

解得：V=126

所以m(NH₃)=×17 kg·mol^-1=191.25 kg

(2)由題中反應方程式可得以下關系式：(同溫同壓下)

  3NO  —  2NH₃        3NO₂  —  4NH₃

    3            2               3             4

V(NO)        V(NO₂)   

由題意知：

解得V(NO)=4.5  V(NO₂)=10.5

V(NO)∶V(NO₂)=3∶7

則原混合氣中NO與NO₂的物質的量之比為3∶7。