Question

Ⅰ氨气在工农业有着广泛的用途．已知25%氨水的密度为0.91g/cm3，5%氨水的密度为0.98g/cm3．（1）配制100m

Ⅰ氨气在工农业有着广泛的用途．已知25%氨水的密度为0.91g/cm3，5%氨水的密度为0.98g/cm3．（1）配制100mL 2.5mol/L氨水需要浓度为25%氨水______mL（保留2位小数）．（2）若将上述两溶液等体积混合，所得氨水溶液的质量分数是______．A．等于15% B．大于15% C．小于15% D．无法估算．Ⅱ已知：4NH3+5O2催化剂△4NO+6H2O，4NO+3O2+2H2O→4HNO3（1）设空气中氧气的体积分数为0.20，氮气的体积分数为0.80．①a mol NO完全转化为HNO3理论上需要氧气______mol．②为使NH3恰好完全氧化为NO，氨-空气混合气体中氨的体积分数（用小数表示）为______ （保留2位小数）．（2）20.0mol NH3用空气氧化，产生混合物的组成为：NO 18.0mol、O2 12.0mol、N2 150.0mol和一定量硝酸，以及其他成分（高温下NO与O2不化合）．计算氨转化为NO和HNO3的转化率．（3）20.0mol NH3和一定量空气充分反应后，再转化为硝酸．通过计算，在图中画出HNO3的物质的量n（A）和空气的物质的量n （B）关系的理论曲线．

Answer 1

（1）浓氨水的物质的量浓度=

1000×0.91×25%

17

mol/L=13.4mol/L，设浓氨水的体积为v，2.5mol/L×0.1L=13.4mol/L×V，V=0.01868L=18.68mL，
故答案为：18.68mL；   
（2）若两种氨水等质量混合，则混合后氨水的质量分数为15%，等体积的两种氨水，浓的密度较小，所以质量较小，两种氨水混合后，质量分数更接近稀氨水的浓度，所得氨水溶液的质量分数小于15%，故选C；
（2）①根据4NO+3O₂+2H₂O→4HNO₃知，a mol NO完全转化为HNO₃理论上需要氧气=

amol

4

×3＝0.75amol，故答案为：0.75a；      
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
y=

4L×5

4×0.20

L=25L，
氨-空气混合物中氨的体积分数=

4L

4L+25L

=0.14，
故答案为：0.14；
（2）设生成x mol HNO₃，空气中氮气的量是氧气的4倍，4（2x+18.0×

5

4

+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

20

×100%=97.5%，
答：氨转化为NO和HNO₃的转化率分别是7.5%和97.5%．
（3）4NH₃+5O₂

催化剂

△

4NO+6H₂O①，4NO+3O₂ +2H₂O→4HNO₃②，将

①+②

2

得NH₃+2O₂→H₂O+HNO₃③，由①③知，当n（O₂）：n（NH₃）≤5：4，即n（空气）：n（NH₃）≤25：4时无硝酸生成，此时20.0mol氨气所需空气量为：

5

4

×20.0mol＝125mol；
当5：4≤n（O₂）：n（NH₃）≤2：1，即25：4≤n（空气）：n（NH₃）≤10：1时有硝酸生成，此时20.0mol氨气所需空气量为10×20.0mol=200mol，生成硝酸的物质的量是20mol，所以HNO₃的物质的量n（A）和空气的物质的量n （B）关系的理论曲线为，
故答案为：．