Какой объем водорода потребуется при взаимодействии с азотом массой 56 г? Каков объем образующегося при этом аммиака? (H2 + N2→NH3)

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нужно учитывать, что реакция между водородом и азотом происходит в соотношении 1:3 по молям. То есть 1 моль N2 требует 3 моль H2 для протекания реакции.

Рассчитаем количество молей N2:
Масса N2 = 56 г
Молярная масса N2 = 28 г/моль
Количество молей N2 = 56 г / 28 г/моль = 2 моля

Так как молярное соотношение водорода и азота равно 1:3, то для протекания реакции потребуется 6 моль H2 (2 моля N2 * 3 моль H2).

Теперь найдем объем водорода по уравнению состояния для идеального газа:
V = nRT/P

где n - количество молей водорода, T - температура в Кельвинах, P - давления, R - газовая постоянная.

Допустим, что реакция происходит при комнатной температуре (T = 298 K) и атмосферном давлении (P = 1 атм). Тогда:

n = 6 моль
R = 0.0821 латм/(мольК)

V = (6 моль) (0.0821 латм/(мольК)) (298 K) / (1 атм) = 146 л

Таким образом, для взаимодействия с азотом массой 56 г потребуется 146 л водорода. Объем образующегося при этом аммиака также будет равен 146 л.