Для решения этой задачи нам нужно применить закон сохранения массы и уравнение реакции между азотом (N₂) и водородом (H₂) для получения аммиака (NH₃).
Запишем уравнение реакции:
\[ N_2 + 3H_2 → 2NH_3 \]
Посчитаем, сколько моль водорода нужно для реакции с 5 моль азота: Из уравнения видно, что на 1 моль азота необходимо 3 моля водорода. Следовательно, для 5 моль азота потребуется:
\[ 5 \, \text{моль N}_2 \times 3 \, \frac{\text{моль H}_2}{\text{моль N}_2} = 15 \, \text{моль H}_2 \]
Теперь найдем количество полученного аммиака. По уравнению реакции, из 1 моль N₂ образуется 2 моля NH₃. Следовательно, из 5 моль N₂ получится:
\[ 5 \, \text{моль N}_2 \times 2 \, \frac{\text{моль NH}_3}{\text{моль N}_2} = 10 \, \text{моль NH}_3 \]
Теперь найдем объем аммиака при нормальных условиях. При нормальных условиях (н.у., 0 °C и 1 атмосфера) 1 моль газа занимает объем 22.4 литра. Поэтому объем 10 моль NH₃ будет:
\[ 10 \, \text{моль NH}_3 \times 22.4 \, \frac{\text{л}}{\text{моль}} = 224 \, \text{литра} \]
Таким образом, при реакции 5 моль азота с водородом получается 10 моль аммиака, что соответствует объему 224 литра.
