Скільки водню знадобиться для виробництва 10 тонн амоніаку, якщо вихід амоніаку становить?

Звездная_Галактика

10

Для решения этой задачи нам понадобится знать стехиометрический соотношение реакции синтеза аммиака. Данное соотношение выражается уравнением реакции:

\[N_2(g) + 3H_2(g) \rightarrow 2NH_3(g)\]

Из уравнения видно, что для синтеза одной молекулы аммиака необходимо использовать одну молекулу азота и три молекулы водорода.

Теперь, чтобы определить, сколько граммов азота и водорода требуется, мы можем использовать молярную массу каждого элемента. Молярная масса - это масса одного моля элемента или соединения, выраженная в граммах.

Молярные массы элементов:
\(N = 14,01\) г/моль
\(H = 1,01\) г/моль

Теперь мы можем рассчитать массовое соотношение азота и водорода в аммонияке. Поскольку в задаче не указано, в каком соотношении входят реагенты в реакции, мы должны предположить, что соотношение реагентов является стехиометрически правильным.

Массовое соотношение азота к водороду можно рассчитать следующим образом:

\[
\frac{{\text{{масса азота}}}}{{\text{{масса водорода}}}} = \frac{{14,01 \, \text{{г/моль}}}}{{1,01 \, \text{{г/моль}}}} = 13,877
\]

Теперь, чтобы рассчитать массу водорода, необходимую для синтеза 10 тонн аммиака, мы можем использовать массовое соотношение водорода к аммиаку:

\[
\frac{{\text{{масса водорода}}}}{{\text{{масса аммиака}}}} = \frac{{1}}{{3}} \times 13,877 \approx 4,625
\]

Таким образом, для производства 10 тонн аммиака потребуется примерно 4,625 тонн водорода.

Аналогично, чтобы рассчитать массу азота, необходимую для синтеза 10 тонн аммиака, мы можем использовать массовое соотношение азота к аммиаку:

\[
\frac{{\text{{масса азота}}}}{{\text{{масса аммиака}}}} = 14,01 \times 13,877 \approx 194,454
\]

Таким образом, для производства 10 тонн аммиака потребуется примерно 194,454 тонн азота.

Надеюсь, данное пошаговое решение помогло вам понять, как рассчитать необходимое количество водорода для производства 10 тонн аммиака.