Question

Вычислить объем водорода и объем азота, необходимых для получения 170 грамм NH3

Answer 1

Ответ:

336 дм³ и 112 дм³

Объяснение:

В прикрепленном фото решение

Answer 2

Для вычисления объема водорода и азота, необходимых для получения 170 грамм аммиака (NH₃), давайте воспользуемся химическим уравнением реакции образования аммиака:

\[ N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3 \]

Из уравнения видно, что один моль азота (N₂) соответствует трем молям водорода (H₂) и образуется два моля аммиака (NH₃).

1. Рассчитаем молекулярную массу аммиака (NH₃): \[ M_{NH_3} = M_N + 3 \cdot M_H \] где \( M_N \) - масса азота, \( M_H \) - масса водорода. Из периодической таблицы масс элементов: \( M_N \approx 14 \, \text{г/моль} \) (масса азота) \( M_H \approx 1 \, \text{г/моль} \) (масса водорода)

Таким образом, \( M_{NH_3} = 14 + 3 \cdot 1 = 17 \, \text{г/моль} \).

2. Рассчитаем количество молей аммиака (NH₃): \[ \text{моли} = \frac{\text{масса}}{\text{молекулярная масса}} \] \[ \text{моли NH₃} = \frac{170 \, \text{г}}{17 \, \text{г/моль}} = 10 \, \text{моль} \]

3. С учетом коэффициентов в уравнении реакции, рассчитаем количество молей водорода и азота: Из уравнения видно, что для образования 2 молей NH₃ необходимо 3 моля H₂ и 1 моль N₂. Таким образом, для 10 молей NH₃ понадобится: - 15 молей H₂ (так как 3 моля H₂ соответствуют 2 молям NH₃) - 5 молей N₂ (так как 1 моль N₂ соответствует 2 молям NH₃)

4. Рассчитаем объем водорода и азота с использованием условий нормальных условий (0°C и 1 атм): Для большей точности используем уравнение состояния идеального газа: \[ V = \frac{nRT}{P} \] где \( V \) - объем, \( n \) - количество молей, \( R \) - универсальная газовая постоянная (\(0.0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / \text{моль} \cdot \text{К}\)), \( T \) - температура в Кельвинах, \( P \) - давление в атмосферах.

При нормальных условиях температура \( T = 273.15 \, \text{K} \), давление \( P = 1 \, \text{атм} \).

- Для водорода: \[ V_{H_2} = \frac{15 \, \text{моль} \cdot 0.0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / \text{моль} \cdot \text{К} \cdot 273.15 \, \text{K}}{1 \, \text{атм}} \] - Для азота: \[ V_{N_2} = \frac{5 \, \text{моль} \cdot 0.0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / \text{моль} \cdot \text{К} \cdot 273.15 \, \text{K}}{1 \, \text{атм}} \]

Вычислите эти значения, и вы получите объемы водорода и азота, необходимые для получения 170 грамм аммиака при нормальных условиях.