Question

При пропускании над катализатором смеси равных объёмов азота и водорода прореагировало 50 % первоначального количества водорода. Найдите объёмные доли компонентов образовавшейся смеси​

Answer 1

Ответ:

(H2) = 30%

(N2) = 50%

(NH3) = 20%

Объяснение:

3H2+ N2 --> 2NH3⬆️

Пропускали равные объемы азота и водорода, значит газы были взяты в мольном отношении 1:1.

Однако по реакции водород реагирует с азотом в мольном отношении 3:1, поэтому, когда прореагирует

50% водорода, то азота прореагирует в 3 раза меньше - 16,67%. В образовавшейся смеси будут присутствовать водород, азот, аммиак. Пусть было взято по 22,4 л азота и водорода. Тогда водорода прорегировало (и столько же осталось) - 11,2 л, азота прореагировало 3,734 л. осталось 18,666 л,

а аммиака образовалось 7,468 л.

Находим объемные доли компонентов газовой смеси:

(H2) = 11,2/(11,2+18,666+7,468) = 0,3 (30%)

(N2) = 18,666/(11,2+18,666+7,468) = 0,5 (50%)

(NH3) = 7,468/(11,2+18,666+7,468) = 0,2 (20%)

Answer 2

Дано, что при пропускании смеси равных объёмов азота и водорода над катализатором произошла реакция, в результате которой прореагировало 50% первоначального количества водорода. Это означает, что было потреблено 50% водорода, а оставшиеся 50% остались в исходной смеси.

Для решения задачи воспользуемся законом Гей-Люссака, который утверждает, что при одинаковых условиях температуры и давления объёмы газов, участвующих в реакции, и коэффициенты перед ними соотносятся простыми числами.

Так как смесь исходно содержала равные объёмы азота и водорода, то их объёмные доли в ней были равны 50%. После реакции осталось 50% водорода, то есть водорода стало в два раза меньше, а азота осталось столько же. Следовательно, объёмный состав смеси после реакции будет следующим:

• азот: 50% / (50% + 50%) = 0.5 или 50%;
• водород: 50% / (50% + 50%) = 0.5 или 50%.

Таким образом, после реакции объёмные доли компонентов образовавшейся смеси равны 50% для каждого из газов.