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>08年高三化学计算专题复习（苏教版）?2008/9/3 |
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单元、专题训练 |
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wwys2001整理 |
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题型特点：以常见化工生产流程图为背景，根据不同反应步骤中反应物的利用率计算反应物的投料比或产率。
解题方法：以化学方程式为基础，应用守恒理论，对多个相关联的化学方程式进行简约（叠加），找出分散在不同化学反应中的不同物质之间的化学计量数关系，以此计量关系进行计算。
1．（08南通一检）某化肥厂以氨和空气（其中氧气的体积分数为0.2）为原料生产硝酸铵过程如下：
其中反应①为4NH3＋5O24NO＋6H2O
⑴步骤②中发生了两个反应，将这两个化学方程式合并为一个化学方程式，可表示为___________________________。
⑵若不考虑副反应且各步反应均完全，为使生产过程中不再补充空气，则原料气中氨（包括第③步被硝酸吸收的氨）的体积分数最大值为____________。
⑶假设实际生产中，反应①、②中含氮物质的利用率分别为a、b，反应③中氨的利用率为c、硝酸的利用率为100％，则合成硝酸铵的整个流程中，氨的总利用率是多少？
解析：（1）4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3
（2）①、②、③步反应叠加
4NH3＋5O24NO＋6H2O
4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3
4NH3＋4HNO3=4NH4NO3
4NH3＋4O2＋H2O=2NH4NO3＋3H2O
NH3%=4/(4+4/0.2)=1/6（或16.7%）
（3）解法一：假设消耗NH3的总物质的量为1mol，其中用于制取HNO3的NH3的物质的量为x mol，被HNO3吸收的NH3的物质的量为ymol，则有：x＋y＝1、abx＝cy。
解得：x＝
y＝
氨的总利用率＝（xab＋yc）／1＝
解法二：假设第①步参加反应的氨气的物质的量为4mol，则：
生成硝酸的物质的量4abmol；
第③步需要氨气的物质的量为mol；
氨的总利用率＝＝
解法三： 假设生成NH4NO3共1mol
则生成1molHNO3消耗的NH3的物质的量为1/ab,与HNO3反应的NH3的物质的量为1/c ,则氨的总利用率为
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