Question

При нагревании аммиак реагирует с оксидом меди(II) по схеме: NH3+CuO→N2+Cu+H2O. Определите объем аммиака (н.у.), необходимый для получения 107 г меди. Ответ укажите в литрах с точностью до целых.

Answer 1

Дано : нормальные условия.

m(Cu) = 107 г.

Найти :

V(NH₃) = ?

Решение :

Уравнение реакции - $\bf 2NH_3 + 3CuO \to N_2 + 3Cu + 3H_2O.$

$\boxed{\bf n = \frac{m}{M}}$

По уравнению реакции - n(NH₃) : n(Cu) = 2 : 3 ⇒ $\bf \frac{n(NH_3)}{n(Cu)} = \frac{2}{3}.$

3n(NH₃) = 2n(Cu)

2n(Cu) = 2*(m(Cu) : M(Cu))

2n(Cu) = 2*(107 г : 64 г/моль)

2n(Cu) = 3,34375 моль ⇒ n(NH₃) = 3,34375 моль : 3 ⇒ n(NH₃) ≈ 1,115 моль.

$\bf n = \frac{V}{V_m} \Rightarrow \boxed{\bf V = n*V_m}$ (Vₘ = 22,4 л/моль при нормальных условиях).

V(NH₃) = n(NH₃)*Vₘ = 1,115 моль*22,4 л/моль ≈ 25 л.

Ответ :

25 л.

Answer 2

Для решения этой задачи нужно использовать пропорции, основанные на стехиометрии реакции. В уравнении реакции видно, что 1 моль аммиака (NH3) соответствует 1 молю меди (Cu). Найдем мольную массу меди, чтобы определить количество молей, соответствующее массе 107 г:

Масса меди (Cu) = 107 г Молярная масса меди (Cu) = 63.55 г/моль

Количество молей меди (Cu) = Масса меди (Cu) / Молярная масса меди (Cu) Количество молей меди (Cu) = 107 г / 63.55 г/моль Количество молей меди (Cu) = 1.68 моль

Так как по стехиометрии 1 моль аммиака (NH3) соответствует 1 молю меди (Cu), нам потребуется такое же количество молей аммиака.

Объем аммиака (н.у.) можно рассчитать, зная, что 1 моль газа занимает при нормальных условиях (0°C и 1 атм) примерно 22.4 литра:

Объем аммиака (н.у.) = Количество молей аммиака × 22.4 л/моль Объем аммиака (н.у.) = 1.68 моль × 22.4 л/моль Объем аммиака (н.у.) ≈ 37.63 литра

Ответ: Около 38 литров аммиака (н.у.) необходимо для получения 107 г меди.