Question

Вычислите, какую массу азотной кислоты (в расчете на 100% HNO3) можно получить на промышленной установке за сутки, если за это время будет израсходован азот массой 61,6 т, а выход азотной кислоты составит 96% от термически возможного.С реакцией,пожалуйста,если сможете)

Answer 1

Современный способ производства азотной кислоты основан на окислении аммиака до смеси оксидов азота, с дальнейшим поглощением их водой.

Эти реакции идут одновременно:
4NH3 + 5O2  --  4NO +6H2O
2NO + O2  --  2NO2
4NO2 + O2 + 2H2O  --  4HNO3
Возьмём для расчёта последнюю формулу.

Количество NO2 и HNO3 зависит от количества чистого N.
Ar(N)=14 г\моль
61,6 т = 61600000 г
v(N) = 61600000 : 14 = 4400000 моль
Из 4400000 моль N получится 4400000 моль NO2, а из него 4400000 моль HNO3, что видно из реакций получения.
M(HNO3)= 1+14+48 = 63 г\моль
m(HNO3)= 63*4400000 = 277200000г = 277,2 т   в идеале
Выход HNO3 = 266,112 т


Кстати : от термически возможного или всё-таки это опечатка?

Answer 2

Реакция получения азотной кислоты:

N2 + 3H2O -> 2HNO3

В данной реакции 1 моль азота (N2) реагирует с 3 молями воды (H2O) и образуется 2 моля азотной кислоты (HNO3).

Молярная масса азота (N2) = 28 г/моль

Масса азота, израсходованного за сутки = 61,6 т = 61 600 кг = 61 600 000 г

Количество молей азота = масса азота / молярная масса азота = 61 600 000 г / 28 г/моль = 2 200 000 моль

Так как соотношение азота и азотной кислоты в реакции 1:2, то количество молей азотной кислоты будет равно половине количества молей азота:

Количество молей азотной кислоты = 2 200 000 моль / 2 = 1 100 000 моль

Теперь учтем, что выход азотной кислоты составит 96% от термически возможного. Термически возможное количество молей азотной кислоты равно количеству молей азота, то есть 2 200 000 моль. Тогда выход азотной кислоты будет:

Выход азотной кислоты = 96% * 2 200 000 моль = 2 112 000 моль

Теперь найдем массу азотной кислоты:

Молярная масса азотной кислоты (HNO3) = 63 г/моль

Масса азотной кислоты = количество молей азотной кислоты * молярная масса азотной кислоты = 2 112 000 моль * 63 г/моль = 133 056 000 г = 133 056 т

Таким образом, на промышленной установке за сутки можно получить 133 056 т азотной кислоты (в расчете на 100% HNO3).