Как в промышленных условиях получить аммиак NH3 из азота и водорода? Рассчитайте объём нормальных условий азота и водорода, необходимые для получения аммиака массой 500 г. Помогите решить, пожалуйста, с пропорцией.

Химия 9 класс Химические реакции и stoichiometry аммиак NH3 получение аммиака азот и водород расчет объема нормальные условия химия 9 класс пропорция в химии промышленное производство аммиака Новый

Получение аммиака (NH3) из азота (N2) и водорода (H2) в промышленных условиях осуществляется методом Габера. Этот процесс проходит по следующему уравнению реакции:

N2 + 3H2 → 2NH3

Из этого уравнения видно, что 1 моль азота реагирует с 3 молями водорода, образуя 2 моля аммиака. Теперь давайте рассчитаем, сколько аммиака мы хотим получить и сколько для этого нам нужно азота и водорода.

1. Сначала найдем количество вещества аммиака, которое мы хотим получить. Для этого используем формулу:

n = m / M

где:

• n — количество вещества (в молях),
• m — масса вещества (в граммах),
• M — молярная масса вещества (в г/моль).

Для аммиака (NH3) молярная масса составляет:

• М(N) = 14 г/моль,
• М(H) = 1 г/моль,

Таким образом, молярная масса NH3 = 14 + 3*1 = 17 г/моль.

Теперь подставим данные в формулу:

n(NH3) = 500 г / 17 г/моль ≈ 29.41 моль

2. Теперь, по уравнению реакции, мы знаем, что 2 моля NH3 образуются из 1 моля N2 и 3 молей H2. Следовательно, для 29.41 молей NH3 нам нужно:

n(N2) = (1/2) * n(NH3) = (1/2) * 29.41 ≈ 14.705 моль

n(H2) = (3/2) * n(NH3) = (3/2) * 29.41 ≈ 44.115 моль

3. Теперь рассчитаем объем газов при нормальных условиях (н.у.), где 1 моль газа занимает 22.4 литра.

V(N2) = n(N2) * 22.4 л/моль = 14.705 моль * 22.4 л/моль ≈ 329.8 л

V(H2) = n(H2) * 22.4 л/моль = 44.115 моль * 22.4 л/моль ≈ 987.2 л

Таким образом, для получения 500 г аммиака при нормальных условиях необходимо:

• 329.8 литров азота (N2),
• 987.2 литров водорода (H2).

Эти расчеты показывают, как можно получить аммиак из азота и водорода, а также необходимый объем реагентов для достижения поставленной цели.