Водород объемом 13,44 л полностью прореагировал с избытком азота, в результате образовалось 1,165 л аммиака. Вычислите выход продукта реакци...
Условие:
Решение:
Для решения этой задачи, нам необходимо вычислить теоретическое количество аммиака, которое должно образоваться при полной реакции водорода с азотом.
Уравнение реакции между водородом и азотом: N2 + 3H2 -> 2NH3
Из уравнения видно, что для образования 2 молекул аммиака требуется 3 молекулы водорода.
Для начала, нужно вычислить количество молекул водорода в 13,44 л. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:
PV = nRT
где P - давление, V - объем, n - количество молекул, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.
Предположим, что реакция происходит при комнатной температуре и нормальном давлении. Тогда можно использовать следующие значения: P = 1 атм V = 13,44 л R = 0,0821 атм * л / (моль * К) T = 298 К
Подставим значения в уравнение:
(1 атм) * (13,44 л) = n * (0,0821 атм * л / (моль * К)) * (298 К)
n = (1 атм * 13,44 л) / (0,0821 атм * л / (моль * К) * 298 К) n ≈ 0,564 моль
Таким образом, у нас есть 0,564 моль водорода.
Теперь мы можем вычислить теоретическое количество аммиака, которое должно образоваться при полной реакции. Поскольку для образования 2 молекул аммиака требуется 3 молекулы водорода, то для 0,564 моль водорода будет образовываться:
(0,564 моль водорода) * (2 моль аммиака / 3 моль водорода) ≈ 0,376 моль аммиака
Теперь мы можем вычислить выход продукта реакции в процентах от теоретически возможного:
(1,165 л аммиака) / (0,376 моль аммиака) * 100% ≈ 310%
Ответ: Выход продукта реакции составляет около 310% от теоретически возможного.
