1MORE-SONGJIANG 30/3/2

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30．某厂平均每天产生约600 m3废氨水（NH3 的浓度为153 mg·L-1,密度为1 g·cm—3.蒸发得到的NH3可用于制备NO.4NH3+5O2 →4NO+6H2O;（不考虑NO与氧气的反应）,设空气中氧气的体积分数为0.20,氮气体积分数为0.80.
氨催化氧化制取NO同时会发生副反应：4NH3+3O2→2N2+6H2O.将1L NH3混合10L空气后通入反应器,反应完成后,测得混合气体中不含NH3,而O2和N2的物质的量之比为1∶10,试求参加主反应的氨占原料氨的体积百分含量. _设计是空_ 1年前他留下的回答 已收到1个回答

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该名网友总共回答了14个问题，此问答他的回答如下：采纳率：85.7%

解析：
废氨水中NH3含量 = 153 mg/L * 600 m^3 = 91800 g
所以NH3物质的量 = 91800 g / 17 g/mol = 5400 mol
反应开始时：O2：N2 = 1:4
反应结束时：O2：N2 = 1:10
反应结束后不含NH3,说明,NH3已全部转化为NO或N2
设参与主反应的NH3物质的量为 x mol,主反应消耗的O2物质的量为 y mol,则参与副反应的NH3物质的量为 5400-x mol,设副反应消耗的O2物质的量为 z mol,生成的N2物质的量为 a mol：
4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O
4 5
x y
解得：y = 5x/4
4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O
4 3 2
5400-x z a
解得：z = 3（5400-x）/4,a = （5400-x）/2
将1L NH3混合10L 空气后通入反应器
所以初始的空气量 = 5400 mol * 10 = 54000 mol（同温同压下,体积比=物质的量比）
所以初始O2量 = 54000 mol * 0.2 = 10800 mol
所以初始N2量 = 54000 mol * 0.8 = 43200 mol
两个反应消耗O2总量 = 5x/4 + 3（5400-x）/4 = （x/2 + 4050）mol
两个反应生成N2总量 =（5400-x）/2 mol
反应结束时：O2：N2 = 1:10
所以有：
[10800 - （x/2 + 4050）] ：[43200 +（5400-x）/2 ] = 1:10
解得：x = 43000/9 mol = 4777.78 mol
所以参与主反应的NH3占原料氨的体积百分含量 = 43000/9 mol * 100% / 5400 mol = 88.48 %

1年前他留下的回答

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