Номер 2, страница 17, часть 2 - гдз по химии 11 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.

Дано:

$V(\text{воздуха}) = 400$ л

$\phi(N_2) = 78\% = 0.78$

$\eta = 25\% = 0.25$

Найти:

$V_{\text{практ}}(NH_3)$ - ?

Решение:

1. Для решения задачи запишем уравнение реакции синтеза аммиака из азота и водорода (процесс Габера). Водород предполагается в избытке.

$N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3$

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

$V(N_2) = V(\text{воздуха}) \cdot \phi(N_2) = 400 \text{ л} \cdot 0.78 = 312 \text{ л}$

3. Используя уравнение реакции, определим теоретически возможный объем аммиака ($V_{\text{теор}}(NH_3)$), который можно получить из 312 л азота. Согласно закону объемных отношений газов, объемы реагирующих и образующихся газов относятся как их стехиометрические коэффициенты.

Из уравнения реакции видно, что из 1 объема $N_2$ образуется 2 объема $NH_3$. Следовательно:

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

4. Рассчитаем практический объем аммиака, зная, что практический выход реакции составляет 25% от теоретически возможного.

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

Ответ: объем полученного аммиака составляет 156 л.