Найдите соотношение между количеством азота и объемом образующегося аммиака (NH3) в нормальных условиях (н.у
Найдите соотношение между количеством азота и объемом образующегося аммиака (NH3) в нормальных условиях (н.у.) в соответствии со схемой реакции N2 + H2 → NH3. ν(N2) = 0,4 моль ν(N2) = 0,6 моль ν(N2) = 0,1 моль ν(N2) = 0,05 моль V(NH3) = 33,6 л V(NH3) = 4,48 л V(NH3) = 3,36 л V(NH3) = 2,24 л V(NH3) = 17,92 л V(NH3) = 28,88 л V(NH3) = 22,4 л
Svetlyachok_V_Nochi_1912 27
Чтобы найти соотношение между количеством азота и объемом образующегося аммиака, нам нужно знать уравнение реакции и использовать коэффициенты стехиометрического баланса.Уравнение реакции, данное в задаче, выглядит следующим образом:
\[N_2 + H_2 \rightarrow NH_3\]
Итак, начнем с того, чтобы определить, какой из реагентов ограничивает и определить количество аммиака, которое будет образовано по каждому из заданных количеств азота (\(ν(N_2)\)).
1. Первый случай:
\(ν(N_2) = 0,4\) моль
Согласно уравнению реакции, каждый моль азота превращается в один моль аммиака. Таким образом, в данном случае будет образовано 0,4 моль аммиака.
2. Второй случай:
\(ν(N_2) = 0,6\) моль
В данном случае будет образовано 0,6 моль аммиака.
3. Третий случай:
\(ν(N_2) = 0,1\) моль
В данном случае будет образовано 0,1 моль аммиака.
4. Четвертый случай:
\(ν(N_2) = 0,05\) моль
В данном случае будет образовано 0,05 моль аммиака.
Теперь перейдем к соотношению между объемом аммиака (\(V(NH_3)\)) и количеством азота (\(ν(N_2)\)).
Используем уравнение идеального газа \(V = nRT/P\), где \(V\) - объем газа, \(n\) - количество вещества газа, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура в Кельвинах и \(P\) - давление газа.
Для нахождения соотношения между количеством азота и объемом аммиака в нормальных условиях, мы можем использовать пропорцию, основанную на стехиометрии реакции.
Для первого случая выведем формулу:
\[\frac{V(NH_3)}{ν(N_2)} = \frac{V_1(NH_3)}{ν_1(N_2)}\]
Подставим значения:
\[\frac{V(NH_3)}{0.4 \ моль} = \frac{22.4 \ л}{1 \ моль}\]
Решим пропорцию:
\[V(NH_3) = 0.4 \ моль \cdot \frac{22.4 \ л}{1 \ моль} = 8.96 \ л\]
Таким образом, при \(ν(N_2) = 0.4 \ моль\) объем образующегося аммиака составляет 8.96 л.
Аналогично рассчитаем остальные случаи:
1. \(ν(N_2) = 0.6 \ моль\):
\[V(NH_3) = 0.6 \ моль \cdot \frac{22.4 \ л}{1 \ моль} = 13.44 \ л\]
2. \(ν(N_2) = 0.1 \ моль\):
\[V(NH_3) = 0.1 \ моль \cdot \frac{22.4 \ л}{1 \ моль} = 2.24 \ л\]
3. \(ν(N_2) = 0.05 \ моль\):
\[V(NH_3) = 0.05 \ моль \cdot \frac{22.4 \ л}{1 \ моль} = 1.12 \ л\]
Таким образом, мы получили соотношение между количеством азота и объемом образующегося аммиака для каждого из заданных случаев.