Готуємось серйоЗНО, задача №8

Готуємось серйоЗНО

Задача №8

Який об’єм азоту (м³) потрібен для добування 340 кг нітратної кислоти, якщо втрати на першій стадії становлять 75%, на другій – 10%, на третій – 25%?

Розв'язок: 

У промисловості нітратну кислоту добувають так (процес багатостадійний):

1. 3 Н₂ + N₂ = 2 NH₃

2. 2 NH₃ + 5O₂ = 2 NO + 6H₂O

3. 2 NO + O₂  = 2 NO₂

4. 4 NO₂+ O₂ + H₂O = 4 HNO₃

Задля спрощення розрахунків складемо стехіометричну схему:

N₂ → 2NH₃→ 2NO → 2NO₂→ 2HNO₃

Для розрахунку об’єму азоту слід використати теоретичну масу HNO₃, яку розраховуємо за формулою:

η_{сумарна}= m_практ/m_теорет

m_теорет= m_практ/ η_{сумарна}

η_{сумарна}= η₁∙ η₂∙ η₃=(1-0,75) ∙(1-0,10) ∙(1-0,25)=0,25∙0,90∙0,75=0,168;

m(HNO₃)_теорет= m_практ/ η_{сумарна}=340∙10²/0,168=2024∙10³г.

Готуємо запис для складання пропорції:

  х л                                                   2024·10³ г

            N₂ → 2NH₃→ 2NO → 2NO₂→ 2HNO₃

                22,4 л                                                2·63 г

Складаємо пропорцію та розраховуємо об’єм азоту:

V(N₂)=х=22,4∙2024∙10³/2∙63=360∙10³ л = 360 м³

Відповідь: V(N₂) = 360 м³