A. 工業制硝酸為什麼不用氮氣和氧氣制一氧化氮,而用氨催化氧化。
氮氣與氧氣在放電條件下反應。令空氣通過溫度為4000攝氏度的電弧,然後將混合氣體迅速冷卻到1200攝氏度以下,便可得一氧化氮氣體。是溫度越高生成物越多,此化學平衡正反應吸熱(1摩爾氮氣與1摩爾氧氣反應吸收43140卡的熱量),溫度升高平衡向正向移動。
四千攝氏度不以達到且對設備要求極高
消耗遠遠高於合成氨
氮氣是一種非常穩定的氣體
工業合成硝酸
氨氧化法
硝酸工業與合成氨工業密接相關,氨氧化法是工業生產中製取硝
濃硝酸
酸的主要途徑,其主要流程是將氨和空氣的混合氣(氧:氮≈2:1)通入灼熱(760~840℃)的鉑銠合金網,在合金網的催化下,氨被氧化成一氧化氮(NO)。生成的一氧化氮利用反應後殘余的氧氣繼續氧化為二氧化氮,隨後將二氧化氮通入水中製取硝酸。稀硝酸、濃硝酸、發煙硝酸的製取在工藝上各不相同。
4NH₃(g)+
5O₂(g)—Pt-Rh→
4NO(g)+
6H2O(g)
2NO(g)+
O₂(g)——→
2NO₂
(g)
3NO₂(g)+
H2O(l)——→
2HNO₃(aq)+
NO(g)