Question

Вычислите объём аммиака, образовавшегося при взаимодействии 4 л азота с 9 л водорода. Объясните как решать, заранее спасибо.

Answer 1

Ответ: 6 л

Краткое условие:

Дано:

V(N₂) = 4 л

V(H₂) = 9 л

Найти:

V(NH₃)-?

Объяснение:

Задача на "избыток-недостаток", т.к. даны объемы двух реагентов, поэтому рассчитываем по уравнению реакции какое из этих веществ взяты в избытке или недостатке, учитываем, что и реагенты и продукт реакции газообразные вещества, и следовательно, их объемы будут равны их коэффициентам.

3H₂ + N₂ = 2NH₃

Из УХР видно, что V(H₂):V(N₂) = 3:1, исходя из условия задачи

V(H₂):V(N₂) = 9:4 = 2,25:1, следовательно, водород взят в недостатке, по водороду ведем расчеты:

Из УХР следует, что V(NH₃) = ²/₃V(H₂)

V(NH₃) = ²/₃*9 л = 6 л

Answer 2

Для решения данной задачи необходимо знать уравнение реакции между азотом и водородом:

N₂ + 3H₂ → 2NH₃

Из уравнения видно, что для образования двух молекул аммиака требуется одна молекула азота и три молекулы водорода.

Поскольку дано, что объем азота составляет 4 л, а объем водорода - 9 л, необходимо узнать, сколько молекул азота и водорода содержится в данных объемах газов.

Для этого воспользуемся уравнением идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - объем газа, n - количество молекул газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Для простоты расчетов предположим, что все газы находятся при одинаковой температуре и давлении. Тогда можно записать соотношение:

n/V = P/RT

Так как нам нужно найти количество молекул газа, то можно записать:

n = (P/RT) * V

Теперь подставим известные значения:

Для азота: n(азота) = (P/RT) * V(азота) = (P/RT) * 4 л

Для водорода: n(водорода) = (P/RT) * V(водорода) = (P/RT) * 9 л

Согласно уравнению реакции, нам нужно одну молекулу азота и три молекулы водорода для образования двух молекул аммиака. Таким образом, количество аммиака будет определяться минимальным количеством реагентов, то есть азота.

Таким образом, количество аммиака, образовавшегося при взаимодействии 4 л азота с 9 л водорода, будет равно половине количества молекул азота:

n(аммиака) = 0.5 * n(азота) = 0.5 * (P/RT) * 4 л

Обратите внимание, что точные числовые значения можно получить, зная температуру и давление газов, а также используя значения универсальной газовой постоянной (R).