已知：4NH3+5O2一定条件4NO+6H2O；4NO+3O2+2H2O→4HN

问题问答题

已知：4NH₃+5O₂

一定条件

4NO+6H₂O；4NO+3O₂+2H₂O→4HNO₃

设空气中氧气的体积分数为0.20，氮气体积分数为0.80，请完成下列填空：

（1）amol NO完全转化为HNO₃需要空气______mol；

（2）为使NH₃恰好完全氧化为一氧化氮，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、N₂ 150.0mol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．

答案

（1）设需要空气的物质的量为x，

4NO+2H₂O+3O₂=4HNO₃

4mol 3mol

amol 0.20x

4×0.20

mol=3.75amol，

则需要空气的物质的量为3.75a mol，故答案为：3.75a；

（2）假设氨气的体积是4L，设需要空气的体积为y，

4NH₃+5O₂

一定条件

4NO+6H₂O

4 5

4L 0.20y

4×5

4×0.20

L=25L，

氨-空气混合物中氨的体积分数=

4L+25L

=0.14，

故答案为：0.14；

（3）设生成x mol HNO₃，空气中氮气的量是氧气的 4倍，4（2x+18.0×

+12.0）=150.0 x=1.5（mol）

根据氮原子守恒，NH₃的转化为HNO₃的转化率=

1.5mol

20.0mol

×100%=7.5%

NH₃的转化为NO的转化率=

18.0+1.5

×100%=97.5%，

答：氨转化为NO和HNO₃的转化率分别是7.5%和97.5%．