Вычислить объем водорода который необходим для синтеза аммиака массой 100г если выход продукта составляет 95%

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Для синтеза 100 г аммиака с выходом 95% потребуется 208.05 л водорода (при н.у.). Шаг 1: Определение теоретической массы аммиака Для расчета необходимо определить массу аммиака, которая должна была бы получиться при 100% выходе. Используем формулу выхода продукта η=mпрактmтеорeta equals the fraction with numerator m sub п р а к т end-sub and denominator m sub т е о р end-sub end-fraction , откуда: mтеор(NH3)=mпракт(NH3)η=1000.95=105.263 гm sub т е о р end-sub open paren cap N cap H sub 3 close paren equals the fraction with numerator m sub п р а к т end-sub open paren cap N cap H sub 3 close paren and denominator eta end-fraction equals 100 over 0.95 end-fraction equals 105.263 г Шаг 2: Расчет количества вещества аммиака Находим количество вещества аммиака ( nn), используя его молярную массу M(NH3)=14+3×1=17 г/мольcap M open paren cap N cap H sub 3 close paren equals 14 plus 3 cross 1 equals 17 г/моль: n(NH3)=mтеор(NH3)M(NH3)=105.26317=6.192 мольn open paren cap N cap H sub 3 close paren equals the fraction with numerator m sub т е о р end-sub open paren cap N cap H sub 3 close paren and denominator cap M open paren cap N cap H sub 3 close paren end-fraction equals 105.263 over 17 end-fraction equals 6.192 моль Шаг 3: Составление пропорции по уравнению реакции Запишем уравнение синтеза аммиака (процесс Габера): N2+3H22NH3cap N sub 2 plus 3 cap H sub 2 right arrow 2 cap N cap H sub 3Из уравнения видно, что для получения 2 моль NH3cap N cap H sub 3 требуется 3 моль H2cap H sub 2. Следовательно, соотношение количеств веществ: n(H2)=32×n(NH3)=1.5×6.192=9.288 мольn open paren cap H sub 2 close paren equals three-halves cross n open paren cap N cap H sub 3 close paren equals 1.5 cross 6.192 equals 9.288 моль Шаг 4: Вычисление объема водорода При нормальных условиях (н.у.) молярный объем газа Vm=22.4 л/мольcap V sub m equals 22.4 л/моль. Вычисляем искомый объем: V(H2)=n(H2)×Vm=9.288×22.4=208.051 лcap V open paren cap H sub 2 close paren equals n open paren cap H sub 2 close paren cross cap V sub m equals 9.288 cross 22.4 equals 208.051 лОтвет: Для получения 100 г аммиака при заданном выходе необходимо 208.05 л водорода. Требуется ли вам произвести аналогичный расчет для азота или изменить параметры температуры и давления?

Форма ответа

Ваш аватар