Какой объем водорода прореагировал с азотом, если было получено 1000 т аммиака, что составляет 70% от ожидаемого

Океан

7

Чтобы решить данную задачу, нам потребуется использовать информацию о процентном выходе аммиака и молярных соотношениях в реакции синтеза аммиака.

Сначала давайте разберемся с ожидаемым выходом аммиака. Если 100% от ожидаемого выхода составляет X тонн, то 70% от ожидаемого выхода будет составлять 0.7X тонн. Мы знаем, что 1000 т аммиака составляют 70% от ожидаемого выхода, поэтому мы можем использовать эту информацию, чтобы найти ожидаемый выход аммиака.

Давайте представим ожидаемый выход аммиака как Y тонн. Тогда уравнение будет выглядеть следующим образом:

0.7Y тонн = 1000 т

Теперь мы можем решить это уравнение, чтобы найти значение Y:

Y = \(\frac{1000 \, \text{т}}{0.7}\) \approx 1428.57 \, \text{т}

Итак, ожидаемый выход аммиака составляет примерно 1428.57 тонн.

Теперь, когда у нас есть ожидаемый выход аммиака, мы можем использовать молярные соотношения, чтобы определить объем водорода, который прореагировал с азотом.

Из уравнения реакции синтеза аммиака:

N2 + 3H2 -> 2NH3

Мы видим, что для образования 2 молекул аммиака требуется использовать 3 молекулы водорода. Это означает, что молярное соотношение между водородом и аммиаком составляет 3:2.

Для определения объема водорода, прореагировавшего с азотом, мы можем использовать это молярное соотношение и концентрацию аммиака. Так как 1 моль аммиака = 17 л (при нормальных условиях), мы можем определить объем водорода следующим образом:

\(\text{Объем водорода} = \frac{2}{3} \times \frac{1428.57 \, \text{т} \times 1000 \, \text{кг/т}}{17 \, \text{кг/моль}} \times 22.4 \, \text{л/моль}\)

Выполнив несколько математических операций, мы получим:

\(\text{Объем водорода} \approx 943600 \, \text{л}\)

Таким образом, объем водорода, прореагировавшего с азотом, составляет примерно 943600 литров.