Номер 2, страница 156, часть 2 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

•2. Определите объем аммиака (н. у.), полученного из 400 л воздуха (содержащего 78% азота), при условии 25% его практического выхода.

Ответ: 156 л.

2. Дано:

V(воздуха) = 400 л

φ(N₂) = 78% = 0.78

η(NH₃) = 25% = 0.25

Все объемы указаны для нормальных условий (н. у.). Перевод в систему СИ (м³) не требуется, так как расчеты ведутся в одних и тех же единицах (литрах).

Найти:

V_практ(NH₃) - ?

Решение:

1. Сначала запишем уравнение реакции синтеза аммиака из азота и водорода. Предполагается, что водород взят в избытке.

$N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3$

2. Найдем объем чистого азота, который содержится в 400 л воздуха. Объемная доля азота составляет 78%.

$V(N_2) = V(воздуха) \cdot \phi(N_2)$

$V(N_2) = 400 \ л \cdot 0.78 = 312 \ л$

3. По уравнению реакции определим теоретически возможный объем аммиака, который можно получить из 312 л азота. Согласно закону объемных отношений Гей-Люссака, объемы вступающих в реакцию и образующихся газов относятся друг к другу как небольшие целые числа, равные их стехиометрическим коэффициентам. Из 1 объема азота получается 2 объема аммиака.

$\frac{V(N_2)}{1} = \frac{V_{теор}(NH_3)}{2}$

Отсюда теоретический объем аммиака:

$V_{теор}(NH_3) = 2 \cdot V(N_2) = 2 \cdot 312 \ л = 624 \ л$

4. Теперь рассчитаем практический объем аммиака, зная, что практический выход реакции составляет 25%. Практический выход (η) — это отношение практически полученного объема продукта к теоретически возможному.

$\eta = \frac{V_{практ}(NH_3)}{V_{теор}(NH_3)} \cdot 100\%$

Выразим отсюда практический объем:

$V_{практ}(NH_3) = V_{теор}(NH_3) \cdot \eta$

$V_{практ}(NH_3) = 624 \ л \cdot 0.25 = 156 \ л$

Ответ: объем аммиака, полученного при данных условиях, равен 156 л.