Сколько литров и моль аммиака нужно для производства 6,3 кг азотной кислоты при учете потерь в размере 15%? Ответ: 2,63

Сумасшедший_Шерлок

30

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать химическое уравнение реакции, а именно реакцию образования азотной кислоты (HNO3):

\[4 NH3 + 5 O2 \longrightarrow 4 HNO3 + 6 H2O\]

Исходя из данной реакции, мы видим, что для образования одной молекулы азотной кислоты необходимо 4 молекулы аммиака. Таким образом, мы можем определить количество молей аммиака по формуле:

\[ n = \frac{m}{M} \]

где \( n \) - количество молей аммиака, \( m \) - масса аммиака, \( M \) - молярная масса аммиака.

Молярная масса аммиака (NH3) равна:

\[ M(NH3) = 1 \cdot M(N) + 3 \cdot M(H) = 14,01 \, \text{г/моль} \]

Итак, для определения количества молей аммиака, у нас есть следующие данные:

Масса аммиака: \( m = 6,3 \, \text{кг} \) (обратите внимание, что массу аммиака мы предоставили в килограммах, поэтому нам необходимо перейти от килограммов к граммам).

Переведем массу аммиака из кг в г:

\[ m = 6,3 \, \text{кг} = 6,3 \times 1000 \, \text{г} = 6300 \, \text{г} \]

Теперь, подставляя все известные данные в формулу для расчета количества молей аммиака:

\[ n = \frac{6300 \, \text{г}}{14,01 \, \text{г/моль}} \approx 449,68 \, \text{моль} \]

Однако, в условии задачи указаны потери в размере 15%. Поэтому, для определения количества аммиака, учитывая потери, мы должны умножить полученное значение на коэффициент:

\[ n_{\text{аммиака}} = n \cdot (1 - 0,15) = 449,68 \, \text{моль} \cdot 0,85 \approx 382,23 \, \text{моль} \]

Теперь мы можем определить количество литров аммиака. Одна моль газа занимает 22,4 литра при стандартных условиях. Поэтому:

\[ V = n_{\text{аммиака}} \cdot 22,4 \, \text{л/моль} = 382,23 \, \text{моль} \cdot 22,4 \, \text{л/моль} \approx 8565,35 \, \text{л} \]

После учета потерь в размере 15%, окончательный ответ составляет:

\[ V_{\text{аммиака}} = V \cdot (1 - 0,15) = 8565,35 \, \text{л} \cdot 0,85 \approx 7275,55 \, \text{л} \]

Таким образом, ответ на задачу составляет 7275,55 литров и 382,23 моль аммиака.