Question

Вычислите объемы азота и водорода, необходимые для получения 17 т аммиака. Помогите пожалуйста с решением!

Answer 1

Уравнение реакции образования (синтеза) аммиака: N2+3 H2 <-----> 2 NH3.
Из уравнения следует, что при образовании 2 моль (34 г) аммиака израсходуется 1 моль (22,4 л при н.у.) азота и 3 моль (22,4*3=67,2 л при н.у.) водорода.
На получение 17 г (1 моль) аммиака израсходуется 11,4 л азота и 33,6 л водорода. Ну а 17 т в миллион раз больше, поэтому и объемы нужно умножить на миллион. Получим, что израсходуется 11400 м^3 азота и 33600 м^3 водорода. Напоминаю, что объемы газов приведены к нормальным условиям (760 мм рт.ст и 0 °С). Реально, никто не будет приводить газы к таким условиям, поэтому в реальной жизни полученные объемы нужно пересчитать к реальным условиям. Ну, а в школьных химических задачах достаточно вычислить объемы при н.у.

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобится знать соотношение между аммиаком (NH3), азотом (N2) и водородом (H2) в реакции их синтеза.

Из известного химического уравнения Хабера-Боша для синтеза аммиака, мы можем увидеть, что в этой реакции азот и водород соединяются в соотношении 1:3:

N2 + 3H2 → 2NH3

Таким образом, для получения 2 моль аммиака нам понадобится 1 моль азота и 3 моль водорода.

Далее мы можем использовать молярную массу аммиака для расчета массы 17 т аммиака:

Молярная масса аммиака (NH3) = молярная масса азота (N2) + 3 * молярная масса водорода (H2)

Молярная масса азота (N2) = 14,01 г/моль Молярная масса водорода (H2) = 2,02 г/моль

Молярная масса аммиака (NH3) = 14,01 г/моль + 3 * 2,02 г/моль = 14,01 г/моль + 6,06 г/моль = 20,07 г/моль

Масса 2 моль аммиака = 2 моль * 20,07 г/моль = 40,14 г

Теперь мы можем рассчитать, сколько моль аммиака содержится в 17 т аммиака:

17 т * 1000 кг/т * 1 моль аммиака / 40,14 г = 42407,7 моль аммиака

Так как соотношение между аммиаком, азотом и водородом составляет 2:1:3, нам понадобится в два раза больше моль азота и в 3 раза больше моль водорода:

Моль азота = 42407,7 моль аммиака / 2 = 21203,85 моль азота Моль водорода = 42407,7 моль аммиака / 3 = 14135,9 моль водорода

Теперь мы можем рассчитать объемы азота и водорода при стандартных условиях (н.у.), зная их мольные объемы при н.у.:

Мольной объем газа при н.у. ≈ 22,4 л/моль

Объем азота = 21203,85 моль азота * 22,4 л/моль = 474550,24 л азота Объем водорода = 14135,9 моль водорода * 22,4 л/моль = 316997,36 л водорода

Таким образом, для получения 17 т аммиака необходимо около 21203,85 моль азота и 14135,9 моль водорода. Это соответствует объемам около 474550,24 л азота и 316997,36 л водорода при нормальных условиях.

Answer 3

Для вычисления объемов азота и водорода, необходимых для получения 17 тонн аммиака, мы можем использовать уравнение реакции синтеза аммиака:

**N2 + 3