Question

Яку масу азоту і який об'єм водню потрибно взяти для одержання амоніаку об'ємом 11,2л (н.у.)

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

3H₂ + N₂ = 2NH₃

υ(NH₃) = 11,2/22,4 = 0,5 моль

х моль   -   0,5 моль

3 моль   -   2 моль       х = 3×0,5/2 = 0,75 моль

V(H₂) = 0,75моль × 22,4л/моль = 16,8 л

у моль   -   0,5 моль

1 моль   -   2моль          у = 1×0,5/2 = 0,25 моль

М(N₂) = 0,25 моль × 28 г/моль = 7 г.

Answer 2

Для виробництва аміаку (NH3) за допомогою реакції гідрогенізації азоту (N2) і водню (H2) використовується реакція Габера-Боша:

N2 + 3H2 → 2NH3.

Ця реакція відбувається при високому тиску та високій температурі. Для обчислення маси азоту і об'єму водню, потрібних для одержання 11,2 л амоніаку за нормальних умов (н.у.), спочатку обчислимо кількість речовини аміаку в мольних одиницях, використовуючи рівняння ідеального газу: PV = nRT.

Де: P - тиск (у Pascal), V - об'єм (у м^3), n - кількість речовини (у молях), R - універсальна газова стала (0,0821 л∙атм/моль∙К), T - температура (у К).

Знаючи, що об'єм аміаку становить 11,2 л, а нормальні умови означають 1 атм тиску та 273,15 K температури, ми можемо знайти кількість молей аміаку:

n = PV / RT = (1 атм) * (11,2 л) / (0,0821 л∙атм/моль∙K * 273,15 K) ≈ 0,488 моль.

З рівняння реакції Габера-Боша ми бачимо, що 1 моль азоту реагує з 3 молями водню, утворюючи 2 молі аміаку. Отже, ми потребуємо половину цієї кількості молей азоту та утроєну кількість молей водню.

Маса азоту (N2): m(N2) = n(N2) * M(N2),

де M(N2) - молярна маса азоту (14,01 г/моль).

m(N2) = 0,488 моль * 14,01 г/моль ≈ 6,84 г.

Об'єм водню (H2): V(H2) = n(H2) * 22,4 л/моль,

де 22,4 л - об'єм 1 моля газу за н.у.

n(H2) = 3 * 0,488 моль ≈ 1,464 моль,

V(H2) = 1,464 моль * 22,4 л/моль ≈ 32,77 л.

Отже, для одержання 11,2 л амоніаку за нормальних умов, потрібно взяти близько 6,84 г азоту і 32,77 л водню.