Дано:
Масса азота = 280 г
Выход продукта = 80%
Найти:
Объем аммиака в литрах (н.у.)
Решение с расчетом:
1. Рассчитаем количество молей азота:
Количество молей = Масса / Молярная масса
Mолярная масса N2 = 14 г/моль
Количество молей = 280 г / 14 г/моль = 20 моль
2. С учетом стехиометрии реакции синтеза аммиака:
N2 + 3H2 -> 2NH3
На каждый моль N2 приходится 2 моль NH3, следовательно, количество молей NH3 = 2 * количество молей N2
3. Найдем количество молей аммиака:
Количество молей NH3 = 2 * 20 моль = 40 моль
4. Рассчитаем массу аммиака:
Масса NH3 = Количество молей * Молярная масса
Mолярная масса NH3 = 17 г/моль
Масса NH3 = 40 моль * 17 г/моль = 680 г
5. Учитывая выход продукта, найдем фактическую массу аммиака:
Фактическая масса NH3 = 680 г * 80% = 544 г
6. Рассчитаем объем аммиака в нормальных условиях:
Используем идеальный газовый закон PV = nRT, где P = 1 атм, T = 273 K, R = 0,0821 л·атм/(К*моль)
V = (n * R * T) / P
V = (40 моль * 0,0821 л·атм/(К*моль) * 273 K) / 1 атм ≈ 904 л
Ответ:
Объем аммиака, который можно получить из 280 г азота при выходе продукта 80%, составляет примерно 904 л (н.у.).