Для решения задачи нам нужно использовать уравнение реакции образования аммиака:
\[ \text{N}_2 + 3\text{H}_2 \rightarrow 2\text{NH}_3 \]
По уравнению видно, что 1 моль азота (\(\text{N}_2\)) реагирует с 3 молями водорода (\(\text{H}_2\)), образуя 2 моль аммиака (\(\text{NH}_3\)).
Дано:
- Объём аммиака \(V(\text{NH}_3) = 500 \, м^3\).
Нужно найти:
- \(V(\text{N}_2)\)
- \(V(\text{H}_2)\)
Поскольку в данной задаче все газы находятся в одинаковых условиях, мы используем закон Авогадро, который гласит, что равные объемы газов при одинаковых условиях содержат равное число молекул. Это значит, что отношения объемов равны отношениям числа молекул (стехиометрическим коэффициентам) в уравнении.
Шаг 1: Найти объём азота \(V(\text{N}_2)\):
По уравнению реакции: \[ \frac{V(\text{N}_2)}{1} = \frac{V(\text{NH}_3)}{2} \]
\[ V(\text{N}_2) = \frac{V(\text{NH}_3)}{2} = \frac{500}{2} = 250 \, м^3 \]
Шаг 2: Найти объём водорода \(V(\text{H}_2)\):
По уравнению реакции: \[ \frac{V(\text{H}_2)}{3} = \frac{V(\text{NH}_3)}{2} \]
Решаем уравнение: \[ V(\text{H}_2) = \frac{3 \cdot V(\text{NH}_3)}{2} = \frac{3 \cdot 500}{2} = 750 \, м^3 \]
Ответ:
- \(V(\text{N}_2) = 250 \, м^3\)
- \(V(\text{H}_2) = 750 \, м^3\)
Таким образом, для получения 500 м³ аммиака необходимо 250 м³ азота и 750 м³ водорода.