При взаимодействии 8,96 л азота (объём измерен при н. у.) с избыточным количеством водорода было получено 12,92г аммиака. Определите мольный выход реакции в процентах с точностью…

При решении данной задачи необходимо сначала определить количество моль азота, участвующего в реакции, а затем найти количество моль аммиака, полученного в результате.

1. Рассчитаем количество моль азота (N₂). Объем 8,96 литров газа при нормальных условиях (н. у.) соответствует 22,4 л/моль: \[ n(N_2) = \frac{V}{22,4 \, \text{л/моль}} = \frac{8,96 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 0,4 \, \text{моль} \]

2. Пишем уравнение реакции: \[ N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3 \] Из уравнения видно, что 1 моль азота дает 2 моль аммиака. Следовательно, 0,4 моль азота даст: \[ n(NH_3) = 2 \cdot n(N_2) = 2 \cdot 0,4 \, \text{моль} = 0,8 \, \text{моль} \]

3. Рассчитаем массу аммиака (NH₃). Молярная масса аммиака составляет примерно 17 г/моль. Следовательно, максимальная масса, которую мы могли бы получить из 0,8 моль: \[ m_{max} = n(NH_3) \cdot M(NH_3) = 0,8 \, \text{моль} \cdot 17 \, \text{г/моль} = 13,6 \, \text{г} \]

4. Определим выход реакции. Выход реакции представлен как отношение фактически полученной массы к теоретически возможной: \[ \text{Выход} = \frac{m_{факт}}{m_{max}} \cdot 100\% \] где \( m_{факт} = 12,92 \, \text{г} \) (фактически полученная масса аммиака). Подставим значения: \[ \text{Выход} = \frac{12,92 \, \text{г}}{13,6 \, \text{г}} \cdot 100\% \approx 95\% \]

Таким образом, мольный выход реакции составляет примерно 95%.