Question

HELP!!!!! максимальный объем аммиака который может быть получен из 30 л азота и 40л водорода при н,у ???? Объясните решение

Answer 1

N2+3H2=2NH3
n(N2)=V/Vm=30/22,4=1,339 моль
n(H2)=40/22,4=1,786 моль
А так как на один моль азота приходится 3 моль водорода,то на 1,339 моль должно приходить 4,017 моль,а так как приходится меньше(1,786 моль),то значит,N2 в избытке.Считаем по недостатку(H2)
V(NH3)=n(H2)/3*2*Vm=26,6667 литров.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Дальтона для смешивания газов при нормальных условиях (н.у.). Закон Дальтона утверждает, что сумма объемов газов в смеси при нормальных условиях равна сумме их молекулярных объемов.

1. Сначала определим молекулярные массы азота (N2) и водорода (H2). Молекулярная масса азота (N2) равна 28 г/моль (14 г/моль для каждого атома азота), а молекулярная масса водорода (H2) равна 2 г/моль (1 г/моль для каждого атома водорода).

2. Теперь вычислим количество молей каждого газа в исходных условиях (н.у.). Для этого разделим объем газа на его молекулярную массу:

- Для азота: 30 л / 28 г/моль ≈ 1.071 моль - Для водорода: 40 л / 2 г/моль ≈ 20 моль

3. Теперь рассмотрим уравнение баланса реакции синтеза аммиака (NH3):

N2 + 3H2 → 2NH3

Оно говорит нам, что на одну моль азота (N2) требуется 3 моли водорода (H2) для образования 2 молей аммиака (NH3).

4. Теперь мы можем определить, сколько молей аммиака можно получить из имеющегося количества молей азота и водорода. Для этого разделим количество молей азота и водорода на их коэффициенты в уравнении реакции:

- Моль N2: 1.071 моль - Моль H2: 20 моль

Отношение молей N2 к H2 в уравнении реакции равно 1 к 3. Мы видим, что у нас есть ограничивающий реагент - азот. Это означает, что мы можем получить только столько аммиака, сколько можно получить из имеющегося количества молей азота.

5. Теперь вычислим количество молей аммиака, которое можно получить из азота:

- Моль NH3 = (1.071 моль N2) * (2 моль NH3 / 1 моль N2) = 2.142 моль NH3

6. Теперь найдем объем аммиака при н.у. с помощью закона Дальтона. Молекулярная масса аммиака (NH3) равна 17 г/моль (1 г/моль для атома азота и 3 г/моль для атомов водорода).

- Объем NH3 = (2.142 моль NH3) * (22.4 л/моль) * (17 г/моль / 1 000 г) ≈ 8.17 л

Таким образом, максимальный объем аммиака, который можно получить из 30 литров азота и 40 литров водорода при нормальных условиях, составляет приблизительно 8.17 литров.