Question

Азотную кислоту в промышленности получают по схеме: N2 -> NH3 -> NO -> NO2 -> HNO3.
Составьте уравнения химических реакций, протекающих на каждой из стадий получения азотной кислоты. Азотную кислоту какой максимальной массой можно получить из азота массой 420 т?

Answer 1

Дано:
- Масса азота (N2) = 420 т = 420000 кг

Найти:
- Максимальная масса азотной кислоты (HNO3), которую можно получить из 420 т азота.

Решение:

1. Составим уравнения химических реакций на каждой стадии получения азотной кислоты:

   1. Получение аммиака из азота:
   N2 + 3H2 -> 2NH3

   2. Окисление аммиака до оксида азота (II):
   4NH3 + 5O2 -> 4NO + 6H2O

   3. Окисление оксида азота (II) до оксида азота (IV):
   2NO + O2 -> 2NO2

   4. Получение азотной кислоты из диоксида азота:
   3NO2 + H2O -> 2HNO3 + 2NO

2. Находим количество вещества азота (N2):
- Молярная масса N2 = 28 г/моль
- n(N2) = m(N2) / M(N2) = 420000 кг * 1000 г/кг / 28 г/моль = 15000000 моль

3. По уравнению реакции, из 1 моль N2 получается 2 моль HNO3. Таким образом, количество HNO3, получаемого из N2:
- n(HNO3) = 2 * n(N2) = 2 * 15000000 моль = 30000000 моль

4. Находим массу азотной кислоты (HNO3):
- Молярная масса HNO3 = 63 г/моль
- m(HNO3) = n(HNO3) * M(HNO3) = 30000000 моль * 63 г/моль = 1890000000 г = 1890 т

Ответ:
Максимальная масса азотной кислоты, которую можно получить из 420 т азота, составляет 1890 т.