Химия задача аммиак В реактор поместили 2 моль азота, 8 моль водорода и катализатор. После окончания реакции объём реакционной смеси снизился на 5,6% (все объёмы измерены при нормальных условиях). Найдите объёмную долю аммиака в полученной газовой смеси.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Давайте решим задачу шаг за шагом.

Запишем химическую реакцию:
Азот (N₂) реагирует с водородом (H₂) для образования аммиака (NH₃) согласно реакции:
[
N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3
]

Начальные количества реагентов:
У нас есть:

Найдем стехиометрию реакции:
Согласно уравнению, на 1 моль N₂ требуется 3 моль H₂ для образования 2 моль NH₃.
Таким образом, на 2 моль N₂ нужно:
[
2 \, \text{моль N₂} \times 3 = 6 \, \text{моль H₂}
]

У нас есть 8 моль H₂, что означает, что азота (N₂) будет лимитирующим реагентом.

Определим, сколько NH₃ получится:
При использовании 2 моль N₂ получится:
[
2 \, \text{моль N₂} \rightarrow 2 \times 2 = 4 \, \text{моль NH₃}
]

Для реакции с 2 моль N₂ понадобится 6 моль H₂, из которых мы использовали 6 моль, а оставили 2 моль H₂ (8 - 6).

Общее количество газа:
Начальное количество газа:
[
n{start} = n{N₂} + n_{H₂} = 2 + 8 = 10 \, \text{моль}
]

Количество газа после реакции:
[
n{end} = n{NH₃} + n_{H₂} = 4 + 2 = 6 \, \text{моль}
]

Определим объемную долю аммиака (NH₃):
Объемная доля аммиака:
[
\text{Объемная доля NH₃} = \frac{n{NH₃}}{n{end}} = \frac{4}{6} = \frac{2}{3} \approx 0.6667
]

Переведем в проценты:
[
\text{Объемная доля NH₃} = \frac{2}{3} \times 100\% \approx 66.67\%
]

Таким образом, объемная доля аммиака в полученной газовой смеси составляет примерно 66.67%.