дано: n(NH3)=840 грамм Найти: V(H2) - ? V(N2) - ?
Для решения задачи нужно использовать уравнение реакции между аммиаком (NH₃), водородом (H₂) и азотом (N₂). Реакция, протекающая при синтезе аммиака, выглядит следующим образом:
\[ N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3 \]
Из уравнения видно, что для получения 2 молей аммиака требуется 1 моль азота и 3 моля водорода.
- Сначала найдем количество вещества аммиака, используя его молекулярную массу:
- Молекулярная масса NH₃ = 14 (N) + 3 × 1 (H) = 17 г/моль.
- Масса аммиака \( n(NH_3) = 840 \) г.
\[ n(NH_3) = \frac{массa}{молекулярная\, масса} = \frac{840\, \text{г}}{17\, \text{г/моль}} \approx 49.41\, \text{моль} \]
- По уравнению реакции видим, что на 2 моль NH₃ необходимо 1 моль N₂ и 3 моль H₂. То есть, для 49.41 моль аммиака требуется:
- Химическое уравнение: \( 2\, \text{NH}_3 \) требует \( 1\, \text{N}_2 \) и \( 3\, \text{H}_2 \).
Для нахождения количества вещества N₂ и H₂, воспользуемся соотношением:
Для N₂: \[ n(N_2) = \frac{49.41\, \text{моль}}{2} = 24.705\, \text{моль} \]
Для H₂: \[ n(H_2) = \frac{49.41\, \text{моль} \times 3}{2} = 74.115\, \text{моль} \]
- Теперь найдем объем водорода и азота. Для этого воспользуемся формулой: \[ V = n \cdot V_m \] где \( V_m \) – молярный объем газа при стандартных условиях, который равен 22.4 л/моль.
Объем \( H_2 \): \[ V(H_2) = n(H_2) \cdot V_m = 74.115\, \text{моль} \times 22.4\, \text{л/моль} \approx 1665.58\, \text{л} \]
Объем \( N_2 \): \[ V(N_2) = n(N_2) \cdot V_m = 24.705\, \text{моль} \times 22.4\, \text{л/моль} \approx 553.38\, \text{л} \]
Ответ:
- \( V(H_2) \approx 1665.58 \) литров
- \( V(N_2) \approx 553.38 \) литров
Если есть дополнительные вопросы или требуется дальнейшее разъяснение, не стесняйтесь обратиться!
