Чтобы определить выход аммиака (NH₃) при реакции азота (N₂) с водородом (H₂), сначала нужно рассмотреть уравнение реакции. Основная реакция синтеза аммиака выражается следующим образом:
\[ N_2(g) + 3H_2(g) \leftrightarrow 2NH_3(g) \]
Согласно уравнению, 1 объем молекул азота реагирует с 3 объемами водорода, чтобы образовать 2 объема аммиака.
Теперь давайте найдем теоретически возможный выход аммиака из 25 л азота. Для этого сначала определим, сколько водорода потребуется:
Найдем, сколько водорода нужно для 25 л азота: \[ 25 \, \text{л} \, N_2 \times 3 \, \text{л} \, H_2 / 1 \, \text{л} \, N_2 = 75 \, \text{л} \, H_2 \]
Теперь рассчитаем, сколько аммиака получится из 25 л азота: По уравнению, 1 объем N₂ дает 2 объема NH₃: \[ 25 \, \text{л} \, N_2 \times 2 \, \text{л} \, NH_3 / 1 \, \text{л} \, N_2 = 50 \, \text{л} \, NH_3 \]
Таким образом, теоретически возможно получить 50 л аммиака при полном использовании 25 л азота и достаточного количества водорода.
Теперь можно определить выход аммиака в процентах. Выход рассчитывается по формуле:
\[ \text{Выход} = \left( \frac{\text{фактический объем}}{\text{теоретически возможный объем}} \right) \times 100\% \]
В данном случае: \[ \text{Выход} = \left( \frac{10 \, \text{л}}{50 \, \text{л}} \right) \times 100\% = 20\% \]
Таким образом, выход аммиака составил 20%.
