Какова массовая доля выхода оксида азота 2 относительно теоретического при окислении 17 кг аммиака и образовании

Игорь

44

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо вначале определить реакцию окисления аммиака и записать соответствующее уравнение реакции. Следующим шагом будет вычисление молекулярных масс аммиака (NH3), азота (N2) и оксида азота 2 (NO2). Затем мы будем использовать эти данные для определения количества веществ каждого вещества, используя молярные массы и молярные соотношения в уравнении реакции. И, наконец, мы будем использовать найденные объемы для расчета массовой доли выхода оксида азота 2.

Итак, начнем!

1. Запишем уравнение реакции окисления аммиака:
4NH3 + 7O2 -> 4NO2 + 6H2O

2. Вычислим молекулярные массы каждого вещества:
Масса аммиака (NH3) = 14.01 г/моль * 3 + 1.01 г/моль = 17.03 г/моль
Масса азота (N2) = 14.01 г/моль * 2 = 28.02 г/моль
Масса оксида азоте 2 (NO2) = 14.01 г/моль + 16.00 г/моль * 2 = 46.01 г/моль

3. Вычислим количество веществ каждого вещества, используя массу и молярную массу:
Количество веществ аммиака = масса аммиака / молярная масса аммиака
= 17 кг / 17.03 г/моль ≈ 998.47 моль
Количество веществ оксида азота 2 = масса оксида азота 2 / молярная масса оксида азота 2
= 27 кг / 46.01 г/моль ≈ 586.90 моль

4. Определяем, какое количество веществ оксида азота 2 может быть получено по уравнению реакции, если используется 998.47 моль аммиака:
Количество веществ оксида азота 2, получаемого из аммиака (NO2) = (4 моль NO2 / 4 моль NH3) * 998.47 моль NH3
= 998.47 моль NO2

5. Рассчитаем массовую долю выхода оксида азота 2, сравнивая количество веществ оксида азота 2, полученное по уравнению реакции, с фактическим количеством оксида азота 2:
Массовая доля выхода оксида азота 2 = (масса оксида азота 2, фактическая / масса оксида азота 2, получаемого по уравнению реакции) * 100%
= (27 кг / (998.47 моль NO2 * 46.01 г/моль)) * 100%
≈ 12.48%

Таким образом, массовая доля выхода оксида азота 2 относительно теоретического составляет около 12.48%.