Question

合成氨化学题

某工厂测得合成塔中氮气和氢气混合气体的密度为0.5536g/L（标准状况），从合成塔中出来的混合气体在相同条件下密度为0.693g/L，求该合成氨厂氮气的转化率。求详细解答

Answer 1

设1L进合成塔时H2,N2混合气体的mol分别为x，y，离开合成塔时生成NH3的mol为2z。由于合成前后质量守恒，故转化前后物质总质量不变，均为2x+28y。
3H2 + N2 = 2NH3
x y 0
x-3z y-z 2z
根据题意，列式如下：
x+y=1/22.4 ①
2x+28y=0.5536 ②
（2x+28y）/【22.4(x-3z+y-z+2z)】=0.693 ③
②-2*①整理后，得：
x=0.02678 y=0.01786
代入③，得z=0.00449
N2转化率=z/y=0.00449/0.01786=25.14%
注：出合成塔时，不能套用①式方法计算（x+y-2z）mol的气体体积，因为此时（x+y-2z）mol的气体量已不是1L体积。