Question

Определи массу угля, прореагировавшего с водой, если из образовавшегося водорода был синтезирован аммиак объёмом 4480 дм³ (н. у.).

Answer 1

Ответ:

m(c)=1.8 тонн

Объяснение:

С+2Н20=2Н2+СО2

3Н2+N2=2NH3

n(NH3)=4480/22.4=200моль

n(H2)=200×3/2=300моль

n(c)=300/2=150моль

m(c)=150×12=1800кг=1.8 тонн

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно знать реакцию между углем и водой, а также учитывать стехиометрию реакции. Реакция синтеза аммиака из водорода и азота выглядит следующим образом:

$N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3$

Из уравнения видно, что 1 моль азота (N2) требует 3 моли водорода (H2) для образования 2 молей аммиака (NH3). Соответственно, отношение объемов газов в реакции такое же: 1 объем азота требует 3 объема водорода для образования 2 объемов аммиака.

Объем аммиака, указанный в задаче, составляет 4480 дм³ (н. у.). С учетом стехиометрии реакции, молями водорода будет половина от объема аммиака, то есть $\frac{1}{2} \times 4480$ дм³.

Теперь мы можем перевести объем водорода из дм³ в моли, используя идеальный газовый закон и стандартные условия (н. у.):

$\frac{1}{2} \times 4480 \, \text{дм}^3 \times \frac{1}{22.4} \, \text{моль/дм}^3 = \frac{4480}{44.8} \, \text{моль}$

Так как на каждую молекулу $H_2$ приходится 2 атома водорода, то общая масса водорода составит:

$\text{Масса водорода} = \frac{4480}{44.8} \times 2 \times \text{молярная масса водорода}$

Молярная масса водорода (H2) составляет примерно 2 г/моль.

$\text{Масса водорода} = \frac{4480}{44.8} \times 2 \times 2 \, \text{г}$

Рассчитаем эту выражение:

$\text{Масса водорода} \approx 448 \, \text{г}$

Таким образом, масса угля, прореагировавшего с водой, чтобы образовалось 4480 дм³ (н. у.) аммиака, составляет примерно 448 г.