Задача 1. Обчислити вихід амоніаку, якщо відомо, що після взаємодії азоту
об’ємом 2,24 л (н.у.) із воднем утворився амоніак об’ємом 4,0 л.
Ответы
Ответ:
Дай книгу ну сфоткай и я тебе помогу тогда решыть
Ответ:
вихід амоніаку становить близько 5,95%.
Объяснение:
Запишемо рівняння реакції утворення амоніаку:
N2 + 3H2 → 2NH3
За стехіометрією реакції, для утворення 2 молекул амоніаку необхідно 1 молекула N2 та 3 молекули H2. Отже, кількість речовини азоту, що зреагувала, дорівнює половині кількості речовини амоніаку, який утворився.
Найдошвидший спосіб розв'язати задачу полягає в застосуванні закону Авогадро: однакові об’єми газів за однакових умов містять однакову кількість молекул.
Отже, кількість молекул азоту, яка зреагувала, дорівнює кількості молекул амоніаку, який утворився:
N(N2) = N(NH3)/2
Об’єм азоту при нормальних умовах дорівнює об’єму амоніаку при нормальних умовах, тому можемо записати:
V(N2) = V(NH3) = 4,0 л
За формулою газів ідеальних, зв’язуємо кількість речовини з об’ємом:
n = V/ Vm
де V - об’єм газу при заданих умовах (у нашому випадку, 4,0 л), Vm - молярний об’єм газу при нормальних умовах (22,4 л/моль).
Таким чином, кількість молекул амоніаку, що утворилася:
N(NH3) = (4,0 л / 22,4 л/моль) * 6,02 * 10^23 молекул/моль = 2,7 * 10^23 молекул
Кількість молекул азоту, який зреагував:
N(N2) = N(NH3) / 2 = 1,35 * 10^23 молекул
Об’єм азоту, який зреагував:
V(N2) = N(N2) * Vm = (1,35 * 10^23 молекул) * (22,4 л/моль) = 3,0 л
Отже, об’єм азоту, який зреагував, дорівнює 3,0 л при нормальних умовах. Щоб обчислити вихід амоніаку, треба порівняти об’єм утвореного амоніаку з об’ємом вихідних реагентів. Об’єм водню, який зреагував, дорівнює 3 молям (за стехіометрією реакції), тому можна записати:
V(H2) = n(H2) * Vm = 3 моль * 22,4 л/моль = 67,2 л
Вихід амоніаку обчислюється за формулою:
Y(NH3) = V(NH3) / V(H2) * 100%
Підставляючи відомі значення, отримуємо:
Y(NH3) = 4,0 л / 67,2 л * 100% ≈ 5,95%
Отже, вихід амоніаку становить близько 5,95%.