Номер 4.15, страница 63, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

Часть II. Вычисления по химическим уравнениям. 4. Расчеты объемных отношений газов в реакциях - номер 4.15, страница 63.

Условие.

4.15. Вычислите объемы исходных газов, необходимых для получения $400 \text{ м}^3$ аммиака (н. у.).

Решение.

Решение 2.

Дано:

$V(NH_3) = 400 \text{ м}^3$
Условия: н. у. (нормальные условия)

Найти:

$V(N_2)$ — ?
$V(H_2)$ — ?

Решение:

Процесс получения аммиака из исходных газов (азота и водорода) описывается следующим уравнением химической реакции:

$N_{2(г)} + 3H_{2(г)} \rightleftharpoons 2NH_{3(г)}$

Поскольку все вещества в реакции являются газами и находятся при одинаковых условиях (н. у.), можно применить закон объемных отношений Гей-Люссака. Этот закон гласит, что объемы реагирующих и образующихся газов соотносятся как их стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции.

Из уравнения реакции видно, что соотношение объемов азота, водорода и аммиака равно:

$V(N_2) : V(H_2) : V(NH_3) = 1 : 3 : 2$

На основе этого соотношения и известного объема аммиака ($400 \text{ м}^3$) можно рассчитать объемы исходных газов.

Найдем объем азота ($N_2$). Соотношение объемов азота и аммиака равно $1:2$. Следовательно, объем азота будет в два раза меньше объема аммиака:

$V(N_2) = \frac{1}{2} \cdot V(NH_3) = \frac{1}{2} \cdot 400 \text{ м}^3 = 200 \text{ м}^3$

Найдем объем водорода ($H_2$). Соотношение объемов водорода и аммиака равно $3:2$.

$V(H_2) = \frac{3}{2} \cdot V(NH_3) = \frac{3}{2} \cdot 400 \text{ м}^3 = 600 \text{ м}^3$

Ответ: для получения 400 м³ аммиака необходимо 200 м³ азота ($N_2$) и 600 м³ водорода ($H_2$).