Question

Какой объем аммиака (н. у) можно получить, если в реакцию вступит: а) 1 л азота; б) 1 л водорода?

Answer 1

Реакция образования аммиака:

N2 + 3H2 = 2NH3

a) 1 л N2.

Количество вещества получим через уравнение состояния идеального газа:

pV = nRT

n = pV/RT

В нормальных условиях:

p = 101325 Па; T = 273 К.

n(N2) = 101325*10^-3 / 8.31*273 = 0.045 моль.

n(NH3) = 2*n(N2) = 0.090 моль.

V = nRT/p

V(NH3) = 0.090 * 8.31 * 273 / 101325 = 2.015 * 10^-3 м^3 (приблизительно 2.015 литра).

б) 1 л H2.

n(H2) = 101325*10^-3 / 8.31*273 = 0.045 моль.

n(NH3) = 2/3 * n(H2) = 0.030 моль.

V(NH3) = 0.090 * 8.31 * 273 / 101325 = 6.717 * 10^-4 м^3 (приблизительно 0.67 литра).

Answer 2

Для расчета объема аммиака (NH3), который можно получить при реакции 1 л азота (N2) или 1 л водорода (H2), предположим, что реакция проходит согласно уравнению:

N2 + 3H2 → 2NH3

Из уравнения видно, что для образования 2 молекул аммиака требуется 1 молекула азота и 3 молекулы водорода.

а) Для 1 л азота (предположим, что условия стандартные, т.е., температура 0°C и давление 1 атм):

1 молекула N2 = 22,4 л (молярный объем газа при стандартных условиях)

Таким образом, объем азота, необходимый для реакции, составляет 1/22,4 молекулы N2.

Объем аммиака, который можно получить:

2 молекулы NH3 = 2 * 22,4 л = 44,8 л

б) Для 1 л водорода:

1 молекула H2 = 22,4 л (молярный объем газа при стандартных условиях)

Таким образом, объем водорода, необходимый для реакции, составляет 1/22,4 молекулы H2.

Объем аммиака, который можно получить:

2 молекулы NH3 = 2 * 22,4 л = 44,8 л

Итак, как для 1 л азота, так и для 1 л водорода, объем аммиака составит 44,8 л при стандартных условиях.