Скільки маси азоту потрібно використати для отримання 1 м3 амоніаку, якщо об ємний вихід амоніаку відносно становить

Янгол_776

55

Для решения этой задачи нам необходимо применить знания из химии и использовать стехиометрические соотношения. Давайте разберемся подробнее.

Сначала нам нужно установить, какая реакция происходит между азотом (N2) и водородом (H2) для образования аммиака (NH3). Эта реакция известна как синтез аммиака и имеет следующее уравнение:

\[N2 + 3H2 \rightarrow 2NH3\]

Из уравнения видно, что для каждой молекулы азота (N2) необходимо 3 молекулы водорода (H2) для образования 2 молекул аммиака (NH3).

Теперь, когда мы знаем соотношение между азотом и аммиаком, мы можем рассчитать необходимую массу азота для получения 1 м^3 аммиака.

Прежде всего, нам нужно определить количество вещества аммиака, которое соответствует объему 1 м^3. Для этого мы будем использовать уравнение идеального газа, где V обозначает объем, n обозначает количество вещества, а Vm обозначает молярный объем:

\[V = n \cdot Vm\]

Так как объем в этой задаче равен 1 м^3, мы знаем, что количество вещества аммиака равно его молярному объему, так как 1 моль вещества занимает 22,4 л (это идеальный газ при нормальных условиях). Таким образом, количество вещества аммиака равно 1/22,4 моль/л.

Теперь мы можем использовать соотношение между азотом и аммиаком, чтобы найти количество вещества азота, необходимое для получения этого количества аммиака.

Из уравнения реакции мы знаем, что отношение между азотом и аммиаком равно 1 к 2. То есть, для каждой молекулы азота, образуется 2 молекулы аммиака.

Теперь мы можем записать формулу для расчета количества вещества азота:

\[n(N2) = \frac{n(NH3)}{2}\]

Подставляя значения, которые мы получили ранее, мы получим:

\[n(N2) = \frac{1}{22,4} \cdot \frac{1}{2}\]

И теперь мы можем рассчитать массу азота, зная его молярную массу (14 г/моль) и количество вещества азота.

Формула для расчета массы вещества:

\[m = n \cdot M\]

Подставляя значения, мы получим:

\[m(N2) = n(N2) \cdot M(N2)\]

Где M(N2) - молярная масса азота, равная 14 г/моль.

Окончательно приведем расчет массы азота:

\[m(N2) = \frac{1}{22,4} \cdot \frac{1}{2} \cdot 14\]

Найдите значение этого выражения и вы получите необходимую массу азота, которую нужно использовать для получения 1 м^3 аммиака.

Пожалуйста, просмотрите этот шаг за шагом решение и удостоверьтесь, что все шаги выполняются правильно. Если у вас возникнут вопросы, не стесняйтесь задавать.