Question

Рассчитай выход продукта реакции, если при реакции 10 литров азота с водородом образуется 15 л аммиака (объемы газов измеряли в одних и тех же условиях) 80%67%75%133%​

Answer 1

Ответ:

75%

Объяснение: проверено в онлайнмектеп

Answer 2

Для решения этой задачи, нужно воспользоваться законом давления и объемов для идеальных газов, который известен как закон Бойля-Мариотта-Гей-Люссака (или просто закон Бойля):

$V_1 / n_1 = V_2 / n_2$,

где $V_1$ и $V_2$ - объемы газов, $n_1$ и $n_2$ - количество вещества (молей) газов в начальном и конечном состояниях.

Из условия задачи известно, что объем азота и аммиака измеряется в одних и тех же условиях, что означает, что давление и температура остаются постоянными.

Обозначим начальное состояние (азот) как 1 и конечное состояние (аммиак) как 2.

$V_1$ (азот) = 10 литров $V_2$ (аммиак) = 15 литров

Так как давление и температура остаются постоянными, то $P_1 = P_2$, и уравнение можно записать в следующем виде:

$(V_1 * n_1) / (V_2 * n_2) = 1$.

Теперь нам нужно определить количество молей $n_1$ и $n_2$.

Для азота (N2): $n_1 = (V_1 * P_1) / (R * T)$,

где $R$ - универсальная газовая постоянная (приближенно равная 8.31 Дж/(моль * К)), $T$ - абсолютная температура (в Кельвинах).

Для аммиака (NH3) также используем эту формулу, но для конечного состояния:

$n_2 = (V_2 * P_2) / (R * T)$.

Так как $P_1 = P_2$ и условия одни и те же, температура и универсальная газовая постоянная будут одинаковыми для обоих состояний, и они сократятся в уравнении.

Итак, $n_1 / n_2 = (V_1 * P_1) / (V_2 * P_2) = 10/15 = 2/3$.

Теперь мы знаем отношение количеств молей $n_1$ и $n_2$, и оно равно $2/3$.

Если начальное количество молей $n_1$ азота составляет, например, 2 моля, то количество молей $n_2$ аммиака будет $2/3$ от начального количества, то есть $2 * (2/3) = 4/3$ моли.

Таким образом, выход продукта реакции (аммиака) равен $V_2 * n_2 = 15 л * (4/3) моль = 20 л$.

Итак, выход продукта (аммиака) составляет 20 литров.