Чтобы решить эту задачу, начнем с уравнения реакции:
\[ N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3 \]
Данная реакция указывает, что 1 моль азота (N2) реагирует с 3 молями водорода (H2), чтобы образовать 2 моля аммиака (NH3).
- Определим количество вещества (моль) аммиака (NH3):
Для этого воспользуемся формулой:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где \( m \) — масса вещества, а \( M \) — молярная масса. Молярная масса NH3 составляет:
- N: 14 г/моль
- H: 1 г/моль (3 водорода)
Итак, \( M_{NH3} = 14 + 3 \times 1 = 17 \) г/моль.
Теперь вычислим количество вещества NH3:
\[ n(NH3) = \frac{6.8 \text{ г}}{17 \text{ г/моль}} = 0.4 \text{ моль} \]
- Теперь найдем количество водорода (H2):
Согласно уравнению реакции, на 2 моль NH3 требуется 3 моль H2. Мы можем найти количество H2 для 0.4 моль NH3:
\[ n(H2) = \frac{3}{2} \times n(NH3) = \frac{3}{2} \times 0.4 = 0.6 \text{ моль} \]
- И, наконец, найдем массу азота (N2):
Учитывая, что на 2 моль NH3 уходит 1 моль N2:
\[ n(N2) = \frac{1}{2} \times n(NH3) = \frac{1}{2} \times 0.4 = 0.2 \text{ моль} \]
Теперь найдем массу N2:
Молярная масса N2 равна:
- N: 14 г/моль (2 атома)
Таким образом:
\[ M_{N2} = 14 \times 2 = 28 \text{ г/моль} \]
Теперь вычислим массу N2:
\[ m(N2) = n(N2) \times M_{N2} = 0.2 \text{ моль} \times 28 \text{ г/моль} = 5.6 \text{ г} \]
Ответ:
- Масса водорода \( v(H2) \): 0.6 моль, что соответствует 1.2 г (молярная масса H2 = 2 г/моль).
- Масса азота \( m(N2) \): 5.6 г.
Надеюсь, это поможет вам успешно справиться с задачей! Если у вас есть дополнительные вопросы, не стесняйтесь спрашивать.
