Определить объем аммиака и воздуха для производства 1000 кг азотной кислоты. Степень превращения аммиака в оксид азота (II) Х1=0,97, степень абсорбции Х2=0,92; концентрация аммиака в аммиачно-воздушной смеси φ(NН3) =11,5% (об.). 5. Найдите загрузку каждого компонента при приготовлении 3т смеси следующей рецептуры, % масс.: изобутен – 17,6; изопрен – 0,6; хлористый метил – 81,8%.

Добрый день! Рассмотрим оба вопроса по очереди.

1) Определение объема аммиака и воздуха для производства 1000 кг азотной кислоты.

Для решения этой задачи мы можем использовать стехиометрический расчет, основанный на соотношении реакции, который позволяет определить необходимое соотношение между реагентами и продуктами в химической реакции.

Степень превращения аммиака в оксид азота (II) Х1 = 0,97 означает, что 97% аммиака превращается в оксид азота (II).

Степень абсорбции Х2 = 0,92 означает, что 92% оксида азота (II) абсорбируется в азотную кислоту.

Сначала определим количество азотной кислоты, необходимое для получения 1000 кг.

Молярная масса азотной кислоты (HNO3) = 63 г/моль
Масса 1000 кг = 1000000 г

Количество молей азотной кислоты = масса / молярная масса
Количество молей азотной кислоты = 1000000 / 63 = 15873 моль

Так как степень абсорбции Х2 = 0,92, то количество абсорбированного оксида азота (II) будет равно 92% от общего количества оксида азота (II), произведенного в реакции.

Количество молей оксида азота (II) = количество молей азотной кислоты / (степень абсорбции Х2 * степень превращения Х1)
Количество молей оксида азота (II) = 15873 / (0,92 * 0,97) = 17625,93 моль

Теперь необходимо определить количество молей аммиака, необходимое для получения указанного количества оксида азота (II).

Так как массовая концентрация аммиака в аммиачно-воздушной смеси φ(NН3) =11,5% (об.), то можно рассчитать массу аммиака в этой смеси.

Масса аммиака = масса смеси * концентрация аммиака
Масса аммиака = 1000000 * 0,115 = 115000 г

Молярная масса аммиака (NH3) = 17 г/моль

Количество молей аммиака = масса / молярная масса
Количество молей аммиака = 115000 / 17 = 6764,71 моль

Теперь, используя химическое уравнение реакции, мы можем определить соотношение между оксидом азота (II) и аммиаком:

4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O

Из химического уравнения видно, что для образования 4 молей оксида азота (II) требуется 4 моля аммиака.

Соотношение между молями аммиака и оксида азота (II) = 4 / 4 = 1

Таким образом, необходимо 6764,71 моль аммиака для получения 17625,93 моль оксида азота (II).

Аналогично можно определить соотношение между объемами аммиака и оксида азота (II), так как объемы газов пропорциональны их молярной концентрации при одинаковых условиях температуры и давления.

Подставим полученные значения для вычисления объемов:

Количество молей аммиака = V(NH3) / V(оксид азота (II))
6764,71 моль = V(NH3) / V(оксид азота (II))

Объем оксида азота (II) = V(оксид азота (II))

Таким образом, для получения 17625,93 моль оксида азота (II) необходимо:

V(оксид азота (II)) = V(NH3) = 6764,71 л

Окончательный ответ: для производства 1000 кг азотной кислоты необходимо 6764,71 л аммиака и 6764,71 л воздуха.

2) Найдите загрузку каждого компонента при приготовлении 3т смеси следующей рецептуры, % масс.: изобутен – 17,6; изопрен – 0,6; хлористый метил – 81,8%.

Для решения этой задачи, мы можем использовать формулу для расчета массовой доли вещества (загрузки) каждого компонента в смеси:

Массовая доля = (масса компонента / общая масса смеси) * 100%

Масса изобутена = 0,176 * 3000 кг = 528 кг
Масса изопрена = 0,006 * 3000 кг = 18 кг
Масса хлористого метила = 0,818 * 3000 кг = 2454 кг

Теперь вычислим массовую долю каждого компонента:

Массовая доля изобутена = (528 кг / 3000 кг) * 100% = 17,6%
Массовая доля изопрена = (18 кг / 3000 кг) * 100% = 0,6%
Массовая доля хлористого метила = (2454 кг / 3000 кг) * 100% = 81,8%

Окончательный ответ: массовая доля изобутена составляет 17,6%, массовая доля изопрена составляет 0,6%, а массовая доля хлористого метила составляет 81,8%.