Сколько литров аммиака (NH₃) образуется при взаимодействии 112 килограмм азота (N₂) с водородом (H₂)? Выход от теоретически возможного 80% (нормальные условия).

Решение задачи

Запишем уравнение реакции образования аммиака (NH₃):

Напомню, что под выходом от теоретически возможного продукта реакции понимают отношение массы (объема, числа молей) практически полученного вещества к массе (объему, числу молей), теоретически рассчитанной по уравнению реакции.

Выход от теоретически возможного. Учитывая, что молярная масса азота (N₂) равна 28 г/моль (смотри таблицу Менделеева), найдем химическое количество азота (N₂) по формуле, устанавливающей связь между химическим количеством вещества и массой:

Получаем:

n (N₂) = 112000 /28 = 4000 (моль) = 4 (кмоль).

По уравнению реакции найдем химическое количество аммиака (NH₃) (теоретическое химическое количество вещества), которое выделяется в ходе реакции образования аммиака (NH₃):

из 1 моль N₂ образуется 2 моль NH₃

из 4000 моль N₂ образуется х моль NH₃

Откуда:

Выход от теоретически возможного.

По формуле, устанавливающей связь между химическим количеством вещества и объемом, вычислим объем аммиака (NH₃), который образуется в ходе реакции:

Получаем:

V теор.( NH₃) = 8000 ∙ 22,4 = 179200 (л).

Вычислим объем аммиака (NH₃) практический (выход от теоретически возможного) по формуле:

Выход от теоретически возможного.

Получаем:

V практ. (NH₃) = 80 ⋅ 179200 / 100 = 143360 (л) = 143,36 (м³).

Ответ:

объем аммиака (NH₃) равен 143,36 м³.