При взаимодействии 14 л азота (н.у.) с водородом было получено 15,68 л аммиака. Определите выход продукта реакции
Для анализа данной задачи необходимо рассмотреть реакцию между азотом (N₂) и водородом (H₂) для получения аммиака (NH₃). Формула реакции, которая протекает в данном случае, выглядит следующим образом:
\[ N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3 \]
Теперь шаг за шагом разберем задачу.
Шаг 1: Определение мольных соотношений
Согласно уравнению реакции:
- 1 моль азота реагирует с 3 молями водорода, образуя 2 моля аммиака.
Шаг 2: Найдем, сколько моль аммиака было получено
По условию задачи, получено 15,68 л аммиака при нормальных условиях (н.у.), где 1 моль газа занимает 22,4 литра.
\[ \text{Количество молей NH}_3 = \frac{15,68 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 0,7 \, \text{моль} \]
Шаг 3: Определим, сколько молей азота и водорода понадобилось
Согласно уравнению реакции:
- Для получения 0,7 моль аммиака требуется:
- Азот: \[ \text{Количество молей N}_2 = \frac{0,7 \, \text{моль NH}_3}{2} = 0,35 \, \text{моль N}_2 \]
- Водород: \[ \text{Количество молей H}_2 = 0,35 \, \text{моль N}_2 \times 3 = 1,05 \, \text{моль H}_2 \]
Шаг 4: Переведем моли в объемы
Теперь превратим эти моли обратно в объемы. При нормальных условиях:
- Объем азота: \[ \text{Объем N}_2 = 0,35 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 7,84 \, \text{л} \]
- Объем водорода: \[ \text{Объем H}_2 = 1,05 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 23,52 \, \text{л} \]
Шаг 5: Определение выхода продукта реакции
Выход продукта реакции можно вычислить по следующей формуле:
\[ \text{Выход} = \left( \frac{\text{Полученный объем}}{\text{理концентиранно} \, \text{理uj \, \text{理北京赛车pk} \, \text{理концепт})}{\text{理инецпризнак} \, \text{理conduced}} \times 100\% \]
В нашем случае:
Выход аммиака:
\[ \text{理Outcome} = \left( \frac{15,68 \, \text{л}}{15,68 \, \text{л}} \times 100\% = 100\% \]
Вывод
Таким образом, выход аммиака в данной реакции составил 100%. Это значит, что все использованные реагенты преобразовались в продукт.
