При взаимодействии водорода и азота получено 3,4 г аммиака, что составляет 25% от теоретически возможного выхода. определите объем воздуха, содержащего необходимый для реакции объем азота.
N2 + 3H2 = 2NH3 (температура около 250 градусов, давление около 10 МПа, катализатор - губчатое железо с добавками платины, никеля).
Это уравнение показывает образование 100-% аммиака (по массе), но так как реакция обратимая, этого никогда не бывает. Но при 100-% выходе масса аммиака составила бы:
Запишем уравнения реакций, которые будут протекать. Т.К. сплав состоит из двух металлов, то оба металла взаимодействуют с азотной кислотой 3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O (1) 3Be + 8 HNO₃ = 3Be(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O (2) находим массу каждого металла в сплаве: m(Cu) = 10 гр * 0,99 (это медь без процентов) = 9,9 г m(Be) = 1 - 9,9 = 0,1 г переводим массы металлов в количество вещества: n(Cu) = m/M = 9,9/64 = 0,1547 моль n(Be) = m/M = 0,1/9 = 0,0111 моль Теперь по первому уравнению находим количество вещества азотной кислоты (HNO₃), получается пропорция 0,1547/3 = Х₁/8, х₁ = 0,1547*8/3 = 0,4125 моль . Тоже самое проделываем со вторым уравнением 0,0111/3 = Х₂/8, х₂ = 0,-111*8/3 = 0,0293 моль. Находим общее количество вещества азотной кислоты n(HNO₃) = 0,4125 + 0,0293 = 0,4418 моль. Переводим эту величину в граммы m(HNO₃) = n*M = 0,4418 * 63 = 27,84 г Находим массу раствора азотной кислоты, для этого массу кислоты разделим на массовую долю азотной кислоты (без процентов): m раствора(HNO₃) = 27,84/0,2 = 139,18 г. Это ответ
Начнем с решения предложенной задачи Реакция горения сероводорода: 2H2S + 3O2 = 2H2O + 2SO2 Объем газа пропорционален числу его молей, потому что один моль газа при одних и тех же условиях занимает один и тот же объем (например при нормальных условиях объем одного моля газа 22,4 л) . Таким образом, если сгорело 20 м3 сероводорода, то согласно реакции объем кислорода на сжигание будет в 1,5 раза больше, т. е 30 м3. Объем воздуха будет зависеть от того, сколько процентов кислорода в воздухе. Если округленно принять 20 %, то объем воздуха, содержащего 30 м3 кислорода будет 30/0,2 = 150 м3. Массу воздуха можно найти, если принять усредненнуюмолярную массу воздуха 29 кг/кмоль (29 г/моль). Объем одного киломоля воздуха при н. у. 22,4 м3/кмоль. Масса воздуха будет (150/22,4)*29 = 194 кг.
Пишем уравнение реакции:
N2 + 3H2 = 2NH3 (температура около 250 градусов, давление около 10 МПа, катализатор - губчатое железо с добавками платины, никеля).
Это уравнение показывает образование 100-% аммиака (по массе), но так как реакция обратимая, этого никогда не бывает. Но при 100-% выходе масса аммиака составила бы:
m(NH3) = 3,4 г/0,25 = 13,6 г
n(NH3) = 13,6 г/17 г/моль = 0,8 моль
n(NH3) = 1/2n(N2) = 0,4 моль.
V(N2) = 0,4 моль * 22,4 л/моль = 8,96 л
Так как объёмная доля азота составляет 78%, то
Vвозд. = 8,96 л/0,78 = 11,5 л