Nhận biết (M1)

Một nhà máy sản xuất nitric acid theo quy trình Ostwald như sau:

Giai đoạn 1: Hỗn hợp khí ammonia và không khí (trong đó NH3 chiếm 10% về thể tích) được dẫn vào tháp phản ứng chứa xúc tác Rh-Pt, ở 850 °C. Khi đó NH3 bị oxi hóa hoàn toàn theo các phương trình hóa học:

4NH3(g) + 5O2(g) → 4NO(g) + 6H2O(g) (1)

4NH3(g) + 3O2(g) → 2N2(g) + 6H2O(g) (2)

Trong đó phần trăm NH3 bị oxi hóa thành NO theo phản ứng (1) là 92%.

Giai đoạn 2: Hỗn hợp khí thu được sau giai đoạn 1 được đưa về 50 °C, sau đó tiếp tục oxi hóa hoàn toàn NO thành NO2 theo phương trình hóa học:

2NO(g) + O2 → 2NO2(g) (3)

Sau giai đoạn 2, nước được ngưng tụ hết và tách ra khỏi hệ thống, oxygen còn lại trong hỗn hợp khí chiếm x% về thể tích. Coi giai đoạn 2 chỉ xảy ra phản ứng (3) và các khí hòa tan trong nước không đáng kể.

Giai đoạn 3: Dẫn hỗn hợp khí sau giai đoạn 2 và bổ sung không khí vào tháp hấp thụ, sau đó phun nước ngược chiều để chuyển hóa hết NO2 thành HNO3.

Biết không khí chứa 21% O2 và 79% N2 về thể tích. Giá trị của x là bao nhiêu? (không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả phép tính cuối cùng đến hàng phần trăm).

Đáp án đúng: