Какой объем водорода (н.У.) необходим для получения 100 л аммиака, если выход составляет 28% от теоретически возможного, учитывая, что аммиак получают взаимодействием азота с водородом?

Химия 10 класс Химические реакции и расчеты по ним объём водорода получение аммиака химическая реакция выход 28% взаимодействие азота с водородом Новый

Для решения этой задачи нам необходимо использовать уравнение реакции между азотом и водородом, а также учесть выход реакции. Давайте разберем все шаги подробно.

1. Запишем уравнение реакции:

Реакция синтеза аммиака выглядит следующим образом:

N2 + 3H2 → 2NH3

2. Определим теоретический объем водорода:

Согласно уравнению, для получения 2 молекул аммиака (NH3) необходимо 3 молекулы водорода (H2). Следовательно, для получения 1 молекулы аммиака требуется 1,5 молекулы водорода.

Теперь рассчитаем, сколько водорода потребуется для получения 100 литров аммиака:

• Объем аммиака (V(NH3)) = 100 л
• Поскольку 2 моль NH3 требуют 3 моль H2, то 100 л NH3 требуют (3/2) * 100 л H2.
• Таким образом, V(H2) = (3/2) * 100 л = 150 л.

3. Учитываем выход реакции:

Теперь учтем, что выход реакции составляет 28%. Это означает, что фактически мы получим только 28% от теоретически возможного объема водорода.

Обозначим необходимый объем водорода как V(H2, теор.) и фактический объем как V(H2, фак.):

• V(H2, фак.) = 0.28 * V(H2, теор.)
• V(H2, теор.) = 150 л (как мы рассчитали ранее).

4. Найдем фактический объем водорода:

Подставляем значения:

• V(H2, фак.) = 0.28 * 150 л = 42 л.

5. Ответ:

Таким образом, объем водорода, необходимый для получения 100 литров аммиака при выходе 28%, составляет 42 литра.