用空氣、焦炭、水作原料制備硝酸，有以下三種方案：

(Ⅰ)①從空氣中分離出N2；

②C+H2O(g)CO+H2

CO+H2O(g)CO2+H2；

③N2+H2NH3NONO2HNO3。

(Ⅱ)從空氣中分離出N2NONO2HNO3。

(Ⅲ)①從空氣中分離出N2；

②2H2O2H2↑+O2↑；

③N2+H2NH3NONO2HNO3。

請分析、比較，________為最優(yōu)方案。并請說出其他方案存在的問題：________________。

解析：實驗方案的選擇和評價因素除考慮反應(yīng)的可行性還應(yīng)考慮經(jīng)濟上是否合理，特別是在工業(yè)生產(chǎn)上。

答案：Ⅰ  方案Ⅱ：N2→NO需放電條件，耗電多，反應(yīng)難以控制；方案Ⅲ：電解H2O產(chǎn)生H2，耗費大量電能

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源：高考三人行　　化學 題型：058

用空氣、焦炭、水為原料制備硝酸，有以下三種方案：

Ⅰ．①從空氣中分離出N2

②C＋H2O(g)CO＋H2

CO＋H2O(g)CO2＋H2

③N2＋H2→NH3NONO2HNO3

Ⅱ．從空氣中分離出N2NONO2HNO3

Ⅲ．①從空氣中分離出N2

②2H2O2H2↑＋O2↑

③N2＋H2→NH3NONO2HNO3

請分析、比較________為最優(yōu)方案．并請說出其他方案存在的問題：________，________．

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科目：高中化學 來源：2011-2012年黑龍江大慶鐵人中學高一下學期第一次階段檢測化學試卷（帶解析） 題型：計算題

（6分）工業(yè)上用NH3、氧氣和水作原料，合成化肥硝酸銨100 t。
（1）需要NH3                 噸,需要氧氣         噸。
（2）若NH3制NO轉(zhuǎn)化率為96%，NO制HNO3轉(zhuǎn)化率為92%，需要NH3      噸（保留兩位小數(shù)）。

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科目：高中化學 來源： 題型：

用空氣、焦炭、水為原料制備硝酸，有以下三種方案：

Ⅰ.①從空氣中分離出N2

②C＋H2O（g）CO＋H2

CO＋H2O（g）CO2＋H2

③N2＋H2→NH3→NO→NO2HNO3

Ⅱ.從空氣中分離出N2→NO→NO2HNO3

Ⅲ.①從空氣中分離出N2

②2H2O2H2↑＋O2↑

③N2＋H2→NH3NONO2HNO3

請分析、比較________為最優(yōu)方案。并請說出其他方案存在的問題：_________________，_________________。

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科目：高中化學 來源：2011-2012年黑龍江大慶鐵人中學高一下學期第一次階段檢測化學試卷（解析版） 題型：計算題

（6分）工業(yè)上用NH3、氧氣和水作原料，合成化肥硝酸銨100 t。

（1）需要NH3                  噸,需要氧氣          噸。

（2）若NH3制NO轉(zhuǎn)化率為96%，NO制HNO3轉(zhuǎn)化率為92%，需要NH3       噸（保留兩位小數(shù)）。

【解析】（1）工業(yè)生成硝酸銨的反應(yīng)式為NH3＋HNO3=NH4NO3，硝酸銨的物質(zhì)的量是，所以根據(jù)原子守恒可知需要氨氣的物質(zhì)的量是，其質(zhì)量是，即為42.5噸。其中一半的氨氣用來生產(chǎn)硝酸，另一半用來生產(chǎn)硝酸銨。生產(chǎn)硝酸的反應(yīng)為4NH3＋5O24NO＋6H2O、4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3。即NH3＋O2=HNO3＋H2O，所以需要氧氣的物質(zhì)的量是，其質(zhì)量是×32g/mol=80×106g，即質(zhì)量是80噸。

（2）根據(jù)（1）的分析可知生產(chǎn)硝酸的理論上需要氨氣是21.25噸，所以根據(jù)有關(guān)轉(zhuǎn)化率可計算，生產(chǎn)硝酸實際需要氨氣是，所以最終需要的氨氣是24.06t＋21.25t＝45.31t。

 

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