Question

Через катализатор пропущено 89,6 л смеси азота и водорода. после реакции объёма смеси равен 78 л. найти массу полученного аммиака.

Answer 1

Как ни крутил - удивительно, но оба варианта (в исх-й смеси избыток H2 либо N2) дают один и тот же рез-т - один и тот же объем NH3 (М = 17 г/моль);

1) Если бы в исх-й смеси сод-сь N2 и H2 в соот-ии со стех-й р-ии N2 + 3H2 = 2NH3, тогда бы пол-ся NH3 объемом 89.6/(4/2) = 44.8 л; значит один из комп-в (N2 или H2) нах-ся в избытке;

2) пусть в исх-й смеси х л N2 и у л H2, отсюда 1 равенство х+у = 89.6, из кот-го у = 89.6-х;

3) вариант а) - избыток H2: в соот-ии с 1) из х л N2 и 3*х л H2 пол-ся соот-но 2*х л NH3 и 89.6-х-3*х л H2 ост-ся в избытке;
т.о. пол-м 2 равенство 2*х+89.6-х-3*х = 78, откуда х = 5.8 л N2, объем NH3 сос-т 5.8*2 = 11.6 л, а масса - соот-но 17*(11.6/22.4) = 8.8 г;

вариант б) - избыток N2: в соот-ии с 1) из 89.6-х л H2 и 1/3*(89.6-х) = 0.333*(89.6-х) л N2 пол-ся соот-но 0.333*2*(89.6-х) л NH3, при этом х-0.333*(89.6-х) л N2 ост-ся в избытке; пол-м 2 равенство х-0.333*(89.6-х)+0.333*2*(89.6-х) = 78, откуда х = 72.2 л N2, объем NH3 сос-т 0.333*2*(89.6-72.2) = 11.6 л, а масса - 17*(11.6/22.4) = 8.8 г;

4) масса NH3 сос-т 8.8 г.