Сколько водорода и азота расходуется на образование 1 кг NH3

1). Рассчитаем количество вещества аммиака NH_3.

n = m : М,

М (NH₃) = 14 + 3×1 = 17 кг/кмоль.

n = 1 кг : 17 кг/кмоль = 0,059 киломоль.

2). Составляем уравнение реакции, находим количественные соотношения веществ:

N₂ + 3H₂ =2NH_3, 

1 моль азота реагирует с 3 моль водорода, в результате реакции образуется 2 моль аммиака.

Вещества реагируют в соотношении 1 : 3 : 2.

3).Рассчитаем количество вещества азота N_2.

1 кмоль азота (N₂) – 2 кмоль аммиака (NH₃),

 n кмоль азота (N₂) – 0,059 кмоль аммиака (NH₃),

 n(N₂) = (0,059 ×1) : 2 = 0,0295 кмоль.

4).Рассчитаем количество вещества водорода H_2.

3 кмоль (H₂) – 2 кмоль (NH₃),

n кмоль водорода (Н₂) – 0,059 кмоль аммиака (NH₃),

n (Н₂) = (0,059 × 3) : 2 = 0,089 кмоль.

5).Рассчитаем массу  азота по формуле:

m = nM , М(N₂) = 14 × 2 = 28 кг/кмоль;

m (N₂) = 28 кг × 0,0295 = 0,826 кг.

6).Рассчитаем массу водорода:

М (H₂) = 2 × 1 = 2 кг/ кмоль.

m (Н₂) = 2 × 0,059  = 0,118 кг.

Ответ: m (Н₂) = 0,118 кг;  m (N₂) = 0,826 кг.