工业过程高中真题

(1)氧化炉,4NH 3 +5O 2 4NO+6H 2 O

(2)铁砂网(或铁网)。N 2和H 2吸附在催化剂表面;在催化剂表面,N 2和H 2中的化学键被破坏。

(3)利用余热节约能源;NO被回收并全部转化为HNO 3。

(4)NH 3还原法

(5)53?

(6)①不能与碱性肥料混合使用;硝酸铵溶液是酸性的;

(2)不能猛烈冲击;硝酸铵容易爆炸;

③不能在多雨地区使用?硝酸铵具有很强的吸收性,容易流失。

(1)工业硝酸是通过氨氧化生产的。该方法以氨气和空气为原料,在氧化炉中以铂铑合金网为催化剂。在加热条件下生成NO和水,冷却后NO与O2反应生成NO2,在吸收塔用水吸收过量空气中的O2的作用下转化为硝酸。最高浓度可达50%。浓硝酸是通过蒸馏含Mg(NO 3) 2或浓H 2 SO 4的50%HNO 3得到的。方程式是4NH 3 +5O 2 4NO+6H 2 O。

(2)用于由N 2和H 2合成NH 3的催化剂是铁。如图2所示,N 2和H 2吸附在催化剂表面,而图3显示N 2和H 2中的化学键在催化剂表面断裂。

(3)在合成氨设备(合成塔)中,设置换热器的目的是利用余热,节约能源;向合成硝酸的吸收塔中连续通入空气,目的是提供充足的氧气,使NO得以循环利用并完全转化为硝酸;

(4)按照“绿色化学”的要求,从根本上减少或消除污染,尽可能提高原料和利用率,符合绿色的要求。

(5)由NH 3生成NO的收率为96%,由NO生成HNO 3的收率为92%。

根据氮原子守恒:NH 3-no-HNO 3,1mol NH 3的有效硝酸为

1mol×96%×92% = 0.8832mol;用HNO3-NH 3-NH4NO3,反应消耗的氨量为0.8832mol,氨的质量比等于质量比。硝酸中使用的NH 3在NH3总消耗量中的质量分数为1mol/(1mol+0.8832mol)×100%。

(6)根据硝酸铵的性质,硝酸铵被击中时容易爆炸。因此,硝酸铵不能与可燃物质混合;结块的硝酸铵不能用锤子打碎;硝酸铵溶液是酸性的,所以不能与碱性肥料混合。