Question

Рассчитайте массу азота, необходимого для получения 114 литров аммиака, если реакция протекает с 40% выходом.

Answer 1

N2+3H2=2NH3

V(N2 при 100% выходе)=0,5*V(NH3)=0.5*114 =57 (литров)

V(N2 при 40% выходе)=40/0,4= примерно 100

Ответ: Необходимо 100 л азота для получения 114 л аммиака с 40% выходом.

Answer 2

Для рассчета массы азота, необходимого для получения 114 литров аммиака с учетом 40% выхода, нужно следовать следующим шагам:

1. Определите молярное соотношение азота и аммиака в реакции. Из уравнения реакции синтеза аммиака (NH₃):

   N₂ + 3H₂ → 2NH₃

   видно, что на каждые 1 моль азота получается 2 моля аммиака.

2. Рассчитайте количество молей аммиака, соответствующее 114 литрам. Для этого используйте уравнение состояния идеального газа:

   V = nRT/P,

   где V - объем газа, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура, P - давление.

   Предположим, что реакция проходит при комнатной температуре и давлении, поэтому R, T и P можно считать постоянными.

   Объем аммиака (V) равен 114 литрам. Так как у нас соотношение 2 моля аммиака на 1 моль азота, то количество молей аммиака (n) равно:

   n = V/22.4

3. Рассчитайте количество молей азота. Так как соотношение аммиака и азота 2:1, количество молей азота (n) равно половине количества молей аммиака:

   n_азота = n_аммиака/2

4. Рассчитайте массу азота, зная его количество молей (n_азота) и молярную массу азота (M_азота). Молярная масса азота равна приблизительно 14 г/моль.

   масса_азота = n_азота * M_азота

Применим эти шаги для решения задачи:

1. Молярное соотношение азота и аммиака: 1:2
2. Количество молей аммиака (n_аммиака) = V/22.4 = 114/22.4
3. Количество молей азота (n_азота) = n_аммиака/2
4. Молярная масса азота (M_азота) = 14 г/моль (приблизительно)
5. Масса азота (масса_азота) = n_азота * M_азота

Выполним расчеты:

n_аммиака = 114/