Задание №28
Вычислите массу аммиака, полученного с выходом 25 % при взаимодействии 44,8 л (н.у.) азота с избытком водорода. (Запишите число с точностью до целых.)
Правильный ответ
17
Пояснение
Решение.
1. Запишем уравнение реакции синтеза аммиака из простых веществ:
N2 + 3H2 ⇄ 2NH3
2. Рассчитаем количество вещества азота (N2), вступившего в реакцию. Для этого объем газа при нормальных условиях (н.у.) разделим на молярный объем (Vm = 22,4 л/моль):
n(N2) = V(N2) / Vm = 44,8 л / 22,4 л/моль = 2 моль.
3. По уравнению реакции определим теоретическое количество вещества аммиака (NH3). Из 1 моль азота получается 2 моль аммиака (соотношение коэффициентов 1 : 2):
nтеор.(NH3) = 2 * n(N2) = 2 * 2 моль = 4 моль.
4. Учитывая, что выход продукта (η) составляет 25 %, найдем практическое количество вещества аммиака:
nпракт.(NH3) = nтеор.(NH3) * η = 4 моль * 0,25 = 1 моль.
5. Вычислим массу полученного аммиака. Молярная масса аммиака M(NH3) = 14 + 3 * 1 = 17 г/моль:
m(NH3) = nпракт.(NH3) * M(NH3) = 1 моль * 17 г/моль = 17 г.
Ответ: 17 г.
Источник: ФИПИ