Какой объем водорода (н.у.) необходимо добавить в реакцию с азотом для получения 224 литров (н.у.) аммиака, учитывая, что выход продукта реакции составляет 10 процентов?

Химия 9 класс Реакции газов объём водорода реакция с азотом получение аммиака выход продукта реакции химия 9 класс Новый

Чтобы решить эту задачу, давайте сначала разберемся с химической реакцией, которая происходит между водородом и азотом для получения аммиака. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

N2 + 3H2 → 2NH3

Из этого уравнения видно, что для получения 2 молей аммиака (NH3) требуется 3 моли водорода (H2). Это значит, что на каждый моль аммиака необходимо 1.5 моль водорода.

Теперь нам нужно узнать, сколько аммиака мы хотим получить. В условии задачи указано, что мы хотим получить 224 литра аммиака при нормальных условиях (н.у.). Поскольку 1 моль газа при н.у. занимает 22.4 литра, мы можем рассчитать количество моль аммиака:

1. Количество моль аммиака = Объем аммиака / Объем 1 моля газа
2. Количество моль аммиака = 224 литра / 22.4 литра/моль = 10 моль.

Однако, учитывая, что выход продукта реакции составляет 10%, нам нужно учесть это в расчетах. Если выход составляет 10%, это значит, что для получения 10 моль аммиака нам нужно большее количество исходных веществ.

Рассчитаем количество аммиака, которое мы должны получить без учета выхода:

1. Количество моль аммиака без учета выхода = 10 моль / 0.1 = 100 моль.

Теперь, зная, что на 2 моль аммиака требуется 3 моль водорода, мы можем рассчитать, сколько моль водорода нам нужно для 100 моль аммиака:

1. Количество моль водорода = (3 моль H2 / 2 моль NH3) * 100 моль NH3 = 150 моль H2.

Теперь переведем количество моль водорода в объем при нормальных условиях:

1. Объем водорода = Количество моль водорода * Объем 1 моля газа
2. Объем водорода = 150 моль * 22.4 литра/моль = 3360 литров.

Итак, для получения 224 литров аммиака при выходе 10% необходимо добавить 3360 литров водорода.