Question

11．如圖所示是工業(yè)生產(chǎn)硝酸銨的流程圖．

（1）寫出N₂和H₂通過紅熱的鐵紗網(wǎng)生成氨氣的反應(yīng)方程式：N₂+3H₂$?_{△}^{鐵}$2NH₃．
（2）寫出B中有關(guān)反應(yīng)方程式：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;Pt-Rh合金網(wǎng)\;}}{\;}$4NO+6H₂O．
（3）寫出D中反應(yīng)方程式：NH₃+HNO₃=NH₄NO₃．
（4）吸收塔C中通入空氣的目的是利用空氣中的氧氣將NO氧化．
（5）若NH₃轉(zhuǎn)化為NO，NO轉(zhuǎn)化為HNO₃的轉(zhuǎn)化率分別為80%，現(xiàn)需要制備1.0tNH₄NO₃ 需要NH₃質(zhì)量為0.55t（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

分析 從流程圖可知，N₂和H₂在紅熱鐵砂網(wǎng)的催化作用下合成氨氣，氨氣和空氣中的O₂在鉑銠合金網(wǎng)的催化作用下發(fā)生催化氧化生成NO和H₂O，將NO和空氣、水混合，NO和O₂和水反應(yīng)生成HNO₃，然后NH₃和HNO₃反應(yīng)生成NH₄NO₃，據(jù)此分析．

解答 解：從流程圖可知，N₂和H₂在紅熱鐵砂網(wǎng)的催化作用下合成氨氣，氨氣和空氣中的O₂在鉑銠合金網(wǎng)的催化作用下發(fā)生催化氧化生成NO和H₂O，將NO和空氣、水混合，NO和O₂和水反應(yīng)生成HNO₃，然后NH₃和HNO₃反應(yīng)生成NH₄NO₃．
（1）N₂和H₂在紅熱鐵砂網(wǎng)的催化作用下合成氨氣，化學(xué)方程式為：N₂+3H₂$?_{△}^{鐵}$2NH₃，
故答案為：N₂+3H₂$?_{△}^{鐵}$2NH₃；
（2）B裝置中在Pt-Rh合金網(wǎng)的催化作用下，氨氣和氧氣發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成NO和H₂O，化學(xué)方程式為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;Pt-Rh合金網(wǎng)\;}}{\;}$4NO+6H₂O，
故答案為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;Pt-Rh合金網(wǎng)\;}}{\;}$4NO+6H₂O；
（3）在D中，NH₃和HNO₃反應(yīng)生成NH₄NO₃，故化學(xué)方程式為：NH₃+HNO₃=NH₄NO₃，故答案為：NH₃+HNO₃=NH₄NO₃；
（4）在C中，將NO和空氣、水混合后，NO和O₂和水反應(yīng)生成HNO₃，其中氧氣做氧化劑，故答案為：利用空氣中的氧氣將NO氧化；
（5）根據(jù)氮元素守恒可知關(guān)系式2NH₃～～～NH₄NO₃，NH₃轉(zhuǎn)化為NO，NO轉(zhuǎn)化為HNO₃的轉(zhuǎn)化率分別為80%，所以制備1.0tNH₄NO₃ 需要NH₃的質(zhì)量為（$\frac{1×1{0}^{6}}{80}$+$\frac{1×1{0}^{6}}{80}$×$\frac{1}{0.8×0.8}$）×17g=0.55t，故答案為：0.55t．

點(diǎn)評(píng) 本題以工業(yè)合成硝酸銨為載體，考查了化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)計(jì)算等，熟悉常見的反應(yīng)的書寫是解題關(guān)鍵，答題時(shí)注意元素守恒的思想的應(yīng)用，題目難度不大．