Сколько водорода и азота нужно использовать для получения 112 л аммиака, если выход продукта составляет

Рыжик

36

Дано: Выход продукта составляет
\[x \% = 85 \%\]

Нам нужно определить, сколько водорода и азота необходимо использовать для получения 112 л аммиака.

Решение: Давайте начнем с расчета массы аммиака и используем уравнение реакции.

Уравнение реакции для образования аммиака из водорода и азота выглядит следующим образом:

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

1 моль аммиака содержит 3 моля водорода и 1 моль азота.

Сначала определим количество молей аммиака, используя исходные данные:
\[\text{Объем аммиака} = 112 \, \text{л}\]
\[n_{\text{аммиака}} = \frac{V}{V_{\text{молярный газ}}} = \frac{112}{22.414} = 5 \, \text{моль}\]

С учетом уравнения реакции, мы знаем, что 1 моль аммиака требует 3 моля водорода и 1 моль азота.

Теперь мы можем использовать это соотношение для определения необходимого количества водорода и азота:

\[\text{Моль водорода} = 3 \times n_{\text{аммиака}} = 3 \times 5 = 15 \, \text{моль}\]
\[\text{Моль азота} = 1 \times n_{\text{аммиака}} = 1 \times 5 = 5 \, \text{моль}\]

Таким образом, для получения 112 л аммиака нам понадобится использовать 15 моль водорода и 5 моль азота.

Обратите внимание, что реакция может протекать с 100% выходом продукта только в идеальных условиях. В реальности обычно имеется потеря продукта, поэтому в реальной промышленности требуется использовать больше исходных веществ.