已知：4NH3＋5O24NO＋6H2O,4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3设空气中氧气的体积分数为0.20,氮气的体积分数为0.80,请完成下列填空及计算：（1）amolNO完全转化为HNO3需要氧气mol；（2）为使NH3恰好完全氧化为NO,

Question

已知：4NH3＋5O2 4NO＋6H2O,4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3
设空气中氧气的体积分数为0.20,氮气的体积分数为0.80,请完成下列填空及计算：
（1）amolNO完全转化为HNO3需要氧气 mol；
（2）为使NH3恰好完全氧化为NO,氨－空气混合物中氨的体积分数为 （保留2位小数）.
（3）20.0mol的NH3用空气氧化,产生混合物的组成为：NO 18.0mol、O2 12.0mol、N2150.0mol和一定量的硝酸,以及其它成分.（高温下NO和O2不反应）.
计算氨转化为NO和HNO3的转化率.
(4) 20.0moL 的NH3和一定量空气充分反应后,再转化为HNO3
①在下图中画出HNO3的物质的量n(A)和空气的物质的量n(B)关系的理论曲线.
②写出当125≤n(B) ≤ 200时,n(A)和n(B)的关系式_________________________________.

Answer 1

1）0.75a mol （2）0.14（3）氨转化为NO的转化率为90%；氨转化为HNO3的转化率为6%
（4）①
②3n(A)=0.8{n(B)-125}
【解题思路】
先固定NH3的体积,再表示出所需O2的体积,再用空气中O2的体积分数转化成所需空气的体积,最后求出氨-空气混合物中氨的体积分数.
①根据方程式明确n(O2)与n(HNO3)的关系,找准几段和关键点,n(O2)=25.0mol是开始有HNO3生成的起点,随后n(HNO3)逐渐增大,当n(O2)=2n(HNO3)=40.0mol时,n(HNO3)最大,最大值为20.0mol,随后n(HNO3)不再增加.若通读全题,②问中已提示了这两个关键点.
②当25.0≤n(O2)≤40.0mol时,要先明白通入的O2先保证将NH3氧化成NO,多余的O2才将NO氧化溶于水得HNO3.
（3）原:N2:O2=4:1,N2没有增减,设生成HNO3YMOL.N(总O2)=N(总N2)/4=NO含O+余O2+NH3中H耗O+生成HNO3耗O=18/2+12+20X3/4+2.5Y/2
2.5Y/2=150/4-36 Y=1.2 (1.2/20)X100%=6%