Question

工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如图1：在800℃、铂催化剂存在条件下，氨与氧气反应的主要产物

Answer 1

（1）由于一方面提高氧气量，增大氨的氧化率；另方面γ值在该范围，氨的氧化率已高达95～99%，再提高，氨的氧化率上升空间已有限，反而会增加能耗，提高生产成本，所以而实际生产要将γ值维持在1.7～2.2之间，

故答案为：一方面提高氧气量，增大氨的氧化率；另方面γ值在该范围，氨的氧化率已高达95～99%，再提高，氨的氧化率上升空间已有限，反而会增加能耗，提高生产成本；

（2）氨的氧化率达到95%，γ{n（O₂）/n （NH₃）}=1.7，设氨气的物质的量是xmol，n（O₂）=1.7xmol，空气的物质的量是：1.7xmol×5=8.5xmol，

氨气的体积分数是：[xmol/xmol+8.5xmol]×100%=10.5%，

由于空气足量，一氧化氮完全转化成了二氧化氮，吸收塔中气体主要成分是N₂、NO₂、H₂O，

故答案为：10.5%；N₂、NO₂、H₂O；

（3）设a mol NH₃中有x mol用于生产硝酸，其余（a-x） mol NH₃跟生成的硝酸恰好完全反应生成NH₄NO₃．

由4NH₃+5O₂═4NO+6H₂O，4NO+3O₂+2H₂O═4HNO₃得

NH₃+2O₂ ═HNO₃+H₂O NH₃ +HNO₃═NH₄NO₃

x molx molx mol （a-x）mol x mol

依题意，最大程度制取NH₄NO₃，则应该满足（a-x）=x，

解得 x=0.5a，

所以，硝酸的物质的量浓度是：c（NH₄NO₃）═[0.5a

(0.5a×80+0.5a×18+b)÷1000ρ=

500aρ/49a+b]mol?L^-1

故答案为：[500aρ/49a+b]mol?L^-1 ．