4. Какой объем аммиака (н.у.) можно получить из 11,2 л азота, если вы теоретически возможного составляет 95%​

Ответ:

Для решения этой задачи необходимо знать стехиометрическое соотношение между азотом и аммиаком в реакции синтеза аммиака:

N2 + 3H2 → 2NH3

Это соотношение показывает, что для образования двух молей аммиака необходимо одна моль азота и три моля водорода.

Таким образом, для реакции синтеза аммиака из 11,2 л азота необходимо знать, сколько молей азота содержится в этом объеме. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температура.

При нормальных условиях (н.у.) давление газа равно 1 атмосфере, температура - 273 К.

Используя эти данные, можно вычислить количество молей азота в 11,2 л:

n(N2) = PV/RT = (1 atm * 11,2 L) / (0,0821 L*атм/(моль*К) * 273 K) = 0,498 моль

Теперь можно вычислить, сколько молей аммиака можно получить при теоретически возможном выходе в 95%:

n(NH3) = 0,95 * 2 * n(N2) = 0,95 * 2 * 0,498 моль = 0,946 моль

Наконец, можно вычислить объем аммиака при н.у. из количества молей и уравнения состояния идеального газа:

V(NH3) = n(NH3) * RT/P = 0,946 моль * 0,0821 L*атм/(моль*К) * 273 K / 1 atm = 20,1 л

Таким образом, при теоретически возможном выходе в 95% можно получить 0,946 моль аммиака, что при нормальных условиях (н.у.) соответствует объему 20,1 л.