Номер 4, страница 9 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Подумайте, ответьте, выполните.... Параграф 2. Законы сохранения массы и энергии в химии. Глава I. Важнейшие химические понятия и законы - номер 4, страница 9.

Условие.

4. Провели реакцию между 67,2 $m^3$ водорода и 44,8 $m^3$ азота (н. у.). Каким газом загрязнён полученный аммиак?

Решение.

Решение 2.

Дано:

$V(H_2) = 67,2 \text{ м}^3$

$V(N_2) = 44,8 \text{ м}^3$

Условия: н. у. (нормальные условия)

Найти:

Газ, загрязняющий полученный аммиак - ?

Решение:

Для решения задачи необходимо определить, какой из исходных газов находится в избытке. Этот газ не прореагирует полностью и останется в смеси с продуктом реакции, аммиаком.

1. Запишем уравнение реакции синтеза аммиака:

$N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$

2. Согласно уравнению реакции, стехиометрическое соотношение объемов азота и водорода составляет 1:3. Это следует из закона Авогадро, по которому при одинаковых условиях объемы газов относятся так же, как их количества веществ.

$\frac{V(N_2)}{V(H_2)} = \frac{1}{3}$

3. Проверим, в каком соотношении находятся объемы газов, данные в условии задачи, и определим, какой из них в избытке. Рассчитаем, какой объем азота теоретически необходим для полного взаимодействия с 67,2 м³ водорода:

$V(N_2)_{\text{теор.}} = \frac{1}{3} \times V(H_2) = \frac{1}{3} \times 67,2 \text{ м}^3 = 22,4 \text{ м}^3$

4. Сравним теоретически необходимый объем азота с фактически взятым объемом:

$V(N_2)_{\text{факт.}} = 44,8 \text{ м}^3$

Поскольку фактический объем азота ($44,8 \text{ м}^3$) больше, чем теоретически необходимый для реакции ($22,4 \text{ м}^3$), азот находится в избытке. Водород, соответственно, находится в недостатке и прореагирует полностью.

После завершения реакции в газовой смеси будет содержаться продукт реакции (аммиак) и избыток непрореагировавшего азота.

Ответ: полученный аммиак загрязнён азотом.