Question

1. Рассчитайте в молях выход оксида азота (2х валентного), образующихся при горении 11,2 л (н.у.) аммиака в присутствии катализатора. 2. При взаимодействии азота объемом 56 л (н.у.) с водородом образовался аммиак с выходом 50% от теоретически возможного. Рассчитайте массу и количество молей образовавшегося аммиака. 3. Какой объем аммиака (н.у.) образуется при нагревании смеси , состоящей из 20 г хлорида аммония и 20 г гидроксида кальция? 4. Вычислите, сколько килограммов 78%-ной серной кислоты прореагирует со 134, 4 л аммиака (н.у) при получении сульфата аммония. Срочно!!!!!! Пожалуйста!!!!

Answer 1

1)

4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O

n(NH3) = V(NH3)/Vm = 11,2/22,4 = 0,5 моль

По уравнению n(NO) = n(NH3) = 0,5 моль.

2)

N2 + 3H2 = 2NH3

Для газов отношения количества моль равны отношению объемов. Поэтому:

V(NH3) = 2*V(N2) = 112 л - это теоретически возможный объем.

На практике же получили: 112*0,5 = 56 л,

n(NH3) = V(NH3)/Vm = 56/22,4 = 2,5 моль

m(NH3) = n(NH3)*M(NH3) = 2,5*17 = 42,5 г.

3)

2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2NH3 + 2H2O

n(NH4Cl) = m(NH4Cl)/M(NH4Cl) = 20/53,5 = 0,37 моль

n(Ca(OH)2) = m(Ca(OH)2)/M(Ca(OH)2) = 20/74 = 0,27 моль

По уравнению n(NH4Cl):n(Ca(OH)2) = 2:1. Имеем: 0,37:0,27 = 1,4:1. Значит хлорид аммония в недостатке, он прореагирует полностью, по нему и считаем.

По уравнению:

n(NH3) = n(NH4Cl) = 0,37 моль

V(NH3) = n(NH3)*Vm = 0,37*22,4 = 8,288 ~ 8,3 л.

4)

2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4

n(NH3) = V(NH3)/Vm = 134,4/22,4 = 6 моль

По уравнению:

n(H2SO4) = n(NH3)/2 = 6/2 = 3 моль

m(H2SO4) = n(H2SO4)*M(H2SO4) = 3*98 = 294 г

m(p-paH2SO4) = m(H2SO4)/W(H2SO4) = 294/0,78 = 377 г = 0,377 кг.

Answer 2

1. Рассчитаем количество молей аммиака (NH3) в 11,2 л (нормальных условиях) с использованием уравнения реакции:

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

Согласно уравнению, 1 моль азота (N2) образует 2 моля аммиака (NH3). Таким образом, количество молей аммиака равно половине количества молей азота:

\[ \text{Моли NH}_3 = \frac{1}{2} \times \text{Моли N}_2 \]

Объем азота равен объему аммиака (по уравнению реакции), поэтому можем использовать уравнение состояния идеального газа \( PV = nRT \), чтобы выразить количество молей:

\[ \text{Моли} = \frac{\text{Объем}}{\text{Объем молярного газа (н.у.)}} \]

Для азота \( V_N = 11,2 \) л.

\[ \text{Моли N}_2 = \frac{V_N}{V_m} \]

Для аммиака \( V_{NH3} = 2 \times V_N \).

\[ \text{Моли NH}_3 = \frac{V_{NH3}}{V_m} \]

2. При взаимодействии азота с водородом образуется аммиак по уравнению:

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

Если выход аммиака составил 50% от теоретически возможного, это означает, что только половина реагентов превратилась в аммиак. Следовательно, количество молей аммиака будет равно половине теоретически возможного.

3. Для решения этого вопроса нам нужно определить, какой из реагентов ограничивающий. Рассмотрим уравнение реакции:

\[ NH_4Cl + Ca(OH)_2 \rightarrow NH_3 + H_2O + CaCl_2 \]

Сначала определим количество молей каждого реагента. Для \( NH_4Cl \) и \( Ca(OH)_2 \) это можно сделать, зная их молекулярные массы:

\[ \text{Моли} = \frac{\text{Масса}}{\text{Молярная масса}} \]

Определяем количество молей \( NH_4Cl \) и \( Ca(OH)_2 \) из их масс:

\[ \text{Моли } NH_4Cl = \frac{20 \, \text{г}}{53,49 \, \text{г/моль}} \]

\[ \text{Моли } Ca(OH)_2 = \frac{20 \, \text{г}}{74,08 \, \text{г/моль}} \]

4. Рассмотрим уравнение реакции между серной кислотой (H2SO4) и аммиаком (NH3):

\[ H_2SO_4 + 2NH_3 \rightarrow (NH_4)_2SO_4 \]

Согласно уравнению, на каждые 2 моли аммиака требуется 1 моль серной кислоты. Таким образом, моли H2SO4 будут равны половине молей NH3:

\[ \text{Моли } H_2SO_4 = \frac{1}{2} \times \text{Моли } NH_3 \]

Теперь можно рассчитать массу серной кислоты:

\[ \text{Масса } H_2SO_4 = \text{Моли } H_2SO_4 \times \text{Молярная масса } H_2SO_4 \]

Уточните значения молекулярных масс и констант состояния газа (н.у.) для выполнения вычислений.