Обчисліть відносний вихід амоніаку у реакції, якщо ви скористалися 200 г водню і отримали 1200 г амоніаку

Adelina

64

Чтобы решить данную задачу, нам нужно сначала определить, какая реакция происходит между водородом и аммиаком. Реакция между ними выглядит следующим образом:

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

Из уравнения реакции видно, что для образования двух молекул аммиака требуется три молекулы водорода. Теперь мы можем перейти к расчётам.

1. Найдём количество вещества водорода, используя его молярную массу. Молярная масса водорода \(H_2\) составляет около 2 г/моль.

Масса водорода: 200 г
Молярная масса водорода: 2 г/моль

Количество вещества водорода можно найти, разделив массу на молярную массу:

\[ Количество\ вещества\ водорода = \frac{масса\ водорода}{молярная\ масса\ водорода} \]

\[ Количество\ вещества\ водорода = \frac{200\ г}{2\ г/моль} = 100\ моль \]

2. Теперь можем вычислить количество вещества аммиака, используя коэффициент пропорциональности из уравнения реакции.

Исходя из уравнения реакции, для образования 2 моль аммиака требуется 3 моль водорода. Таким образом, можно составить пропорцию:

\[ \frac{Количество\ вещества\ аммиака}{Количество\ вещества\ водорода} = \frac{2}{3} \]

\[ Количество\ вещества\ аммиака = \frac{2}{3} \times Количество\ вещества\ водорода \]

\[ Количество\ вещества\ аммиака = \frac{2}{3} \times 100\ моль = 66.\bar{6}\ моль \]

3. Теперь найдём массу аммиака, используя его молярную массу. Молярная масса аммиака \(NH_3\) составляет около 17 г/моль.

Количество вещества аммиака: 66.\bar{6}\ моль
Молярная масса аммиака: 17 г/моль

Массу аммиака можно найти, умножив количество вещества на молярную массу:

\[ Масса\ аммиака = Количество\ вещества\ аммиака \times Молярная\ масса\ аммиака \]

\[ Масса\ аммиака = 66.\bar{6}\ моль \times 17\ г/моль = 1133.\bar{3}\ г \]

4. Наконец, для вычисления относительной выхода аммиака воспользуемся следующей формулой:

\[ Относительный\ выход\ аммиака = \frac{Масса\ полученного\ аммиака}{Масса\ исходного\ вещества\ водорода} \times 100\% \]

\[ Относительный\ выход\ аммиака = \frac{1133.\bar{3}\ г}{200\ г} \times 100\% = 566.\bar{6}\% \]

Таким образом, относительный выход аммиака в данной реакции составляет примерно 566.\bar{6}\%.