Какой объём аммиака nh3 образуется при реакции 112 литров азота n2 с водородом н2, если практический выход составил

Schelkunchik_7377

17

Для решения этой задачи нам понадобятся несколько шагов. Давайте начнем!

1. Начнем с записи сбалансированного уравнения реакции:

\[N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3\]

Из уравнения видно, что для образования одной молекулы аммиака требуется одна молекула азота и три молекулы водорода.

2. Выразим количество вещества азота и водорода в реакции.
Для этого воспользуемся формулой:

\[n = \frac{V}{V_m}\]

где:
\(n\) - количество вещества в молях,
\(V\) - объем газа в литрах,
\(V_m\) - молярный объем газа (при стандартных условиях составляет примерно 22.4 л/моль).

Для азота:
\(n_{N_2} = \frac{112 \, л}{22.4 \, л/моль} = 5 \, моль\)

Для водорода:
\(n_{H_2} = \frac{112 \, л}{22.4 \, л/моль} = 15 \, моль\)

3. Чтобы узнать теоретическое количество аммиака, которое можно получить из данных количеств азота и водорода, сравним их по коэффициентам перед ними в сбалансированном уравнении реакции.
Из уравнения видно, что на одну молекулу азота требуется две молекулы аммиака, поэтому для 5 моль азота это будет:

\(n_{NH_3} = 2 \cdot n_{N_2} = 2 \cdot 5 \, моль = 10 \, моль\)

4. Теперь учтем практический выход, составляющий 65% от теоретического количества аммиака. Чтобы найти фактическое количество аммиака, умножим теоретическое количество на выход:

\(n_{NH_3_{факт}} = 0.65 \cdot n_{NH_3} = 0.65 \cdot 10 \, моль\)

5. Осталось найти объем аммиака, соответствующий фактическому количеству.
Для этого воспользуемся обратной формулой:

\(V = n \cdot V_m\)

Для аммиака:
\(V_{NH_3_{факт}} = n_{NH_3_{факт}} \cdot V_m = 0.65 \cdot 10 \, моль \cdot 22.4 \, л/моль\)

Посчитав это выражение, получим фактический объем аммиака.

Таким образом, чтобы узнать фактический объем аммиака \(NH_3\) при данной реакции, нужно выполнить следующие шаги:
1. Записать сбалансированное уравнение реакции.
2. Рассчитать количество вещества азота и водорода с помощью формулы \(n = \frac{V}{V_m}\).
3. Сравнить количество азота и водорода по коэффициентам в уравнении и высчитать теоретическое количество аммиака.
4. Учесть практический выход, умножив теоретическое количество на выход в процентах.
5. Рассчитать фактический объем аммиака с помощью формулы \(V = n \cdot V_m\).

Если вы примените все эти шаги к задаче, вы получите правильный ответ.