Question

硝酸是一種重要的化工原料，工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的主要過程如下：
（1）以N₂和H₂為原料合成氨氣。一定溫度下，在密閉容器中充入1molN₂和3molH₂發(fā)生反應(yīng)。若容器容積恒定，達到平衡狀態(tài)時，氣體的總物質(zhì)的量是原來的11/12，則N₂的轉(zhuǎn)化率α1_________；若容器壓強恒定，達到平衡狀態(tài)時，N₂的轉(zhuǎn)化率為α2，則α2_______α1（填“>”、“<”或“=”）。
（2）用氨催化氧化法可生產(chǎn)硝酸，其生產(chǎn)過程可表示為：
4NH₃+5O₂4NO+6H₂O 4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃
現(xiàn)以5.1噸液氨為原料來生產(chǎn)質(zhì)量分數(shù)為50%的硝酸，理論上需要加水的質(zhì)量為_______噸。（假設(shè)生產(chǎn)過程中反應(yīng)物和生成物均無損耗）
（3）硝酸工業(yè)生產(chǎn)中的尾氣可用純堿溶液吸收，有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)為：2NO₂+Na₂CO₃=NaNO₂+NaNO₃+
CO₂，NO+NO₂+Na₂CO₃=2NaNO₂+CO₂。若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有NO、NO₂的混合氣體（不考慮N₂O₄）恰好與50mL 1．0 mol·L^-1的Na₂CO₃溶液反應(yīng)完全，且生成NaNO₂和NaNO₃的物質(zhì)的量的比為4：1，則在混合氣體中NO氣體的體積分數(shù)為多少?（請寫出計算過程）

Answer 1

（1）16.7％；>
（2）13.5
（3）由反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系知，反應(yīng)過程中鈉元素守恒，設(shè)NaNO₂和NaNO₃的物質(zhì)的量分別為4a mol和a mol，則4a+a=50mL×10^-3 mL·L^-1×1．0 mol·L^-1×2，解得：a=0．02 mol，于是，推出NO、NO₂的物質(zhì)的量分別為：0．03 mol、0．07 mol，即：NO所占的體積分數(shù)為30％。