Для решения данной задачи необходимо определить количество аммиака, которое можно было получить из заданных масс водорода и азота, а затем посчитать массовую долю выхода аммиака.
Определение количества аммиака, которое можно получить: Уравнение реакции синтеза аммиака: 3H2 + N2 → 2NH3
Молярная масса H2 = 2 г/моль Молярная масса N2 = 28 г/моль Молярная масса NH3 = 17 г/моль
Масса водорода (H2) = 60 кг = 60 000 г Масса азота (N2) = масса аммиака (NH3) = 27,2 кг = 27 200 г
Найдем количество веществ в молях: n(H2) = масса водорода / молярная масса H2 = 60 000 г / 2 г/моль = 30 000 моль n(N2) = масса азота / молярная масса N2 = 27 200 г / 28 г/моль ≈ 971,43 моль
Из уравнения реакции видно, что соотношение между водородом и азотом равно 3:1.
Отношение между молями водорода и азота: 30 000 моль / 3 = 10 000 моль
Количество моль аммиака, которое можно получить: 10 000 моль
Расчет массы аммиака, полученного в результате реакции: m(NH3) = n(NH3) молярная масса NH3 = 10 000 моль 17 г/моль = 170 000 г = 170 кг
Массовая доля выхода аммиака по отношению к теоретическому: Массовая доля = (масса аммиака, полученного фактически / масса аммиака, которое можно получить теоретически) 100% Массовая доля = (27,2 кг / 170 кг) 100% ≈ 16%
Таким образом, массовая доля выхода аммиака по отношению к теоретическому составляет около 16%.
Для решения данной задачи необходимо определить количество аммиака, которое можно было получить из заданных масс водорода и азота, а затем посчитать массовую долю выхода аммиака.
Определение количества аммиака, которое можно получить:Уравнение реакции синтеза аммиака:
3H2 + N2 → 2NH3
Молярная масса H2 = 2 г/моль
Молярная масса N2 = 28 г/моль
Молярная масса NH3 = 17 г/моль
Масса водорода (H2) = 60 кг = 60 000 г
Масса азота (N2) = масса аммиака (NH3) = 27,2 кг = 27 200 г
Найдем количество веществ в молях:
n(H2) = масса водорода / молярная масса H2 = 60 000 г / 2 г/моль = 30 000 моль
n(N2) = масса азота / молярная масса N2 = 27 200 г / 28 г/моль ≈ 971,43 моль
Из уравнения реакции видно, что соотношение между водородом и азотом равно 3:1.
Отношение между молями водорода и азота: 30 000 моль / 3 = 10 000 моль
Количество моль аммиака, которое можно получить: 10 000 моль
Расчет массы аммиака, полученного в результате реакции:
m(NH3) = n(NH3) молярная масса NH3 = 10 000 моль 17 г/моль = 170 000 г = 170 кг
Массовая доля выхода аммиака по отношению к теоретическому:
Массовая доля = (масса аммиака, полученного фактически / масса аммиака, которое можно получить теоретически) 100%
Массовая доля = (27,2 кг / 170 кг) 100% ≈ 16%
Таким образом, массовая доля выхода аммиака по отношению к теоретическому составляет около 16%.