Дано:
масса аммиака (NH3) = 5,40 кг = 5400 г
молярная масса NH3 = 14 (N) + 3 * 1 (H) = 17 г/моль
Найти:
объем водорода (H2) при нормальных условиях для получения 5,40 кг аммиака.
Решение:
1. Находим количество моль аммиака:
количество моль NH3 = масса NH3 / молярная масса NH3
количество моль NH3 = 5400 г / 17 г/моль ≈ 317,65 моль
2. По уравнению реакции:
N2 + 3H2 → 2NH3
из 2 моль NH3 требуется 3 моль H2.
Следовательно, из 1 моль NH3 требуется 3/2 моль H2.
3. Найдем количество моль H2, необходимое для 317,65 моль NH3:
количество моль H2 = (3/2) * количество моль NH3
количество моль H2 = (3/2) * 317,65 ≈ 476,48 моль
4. Находим объём водорода при нормальных условиях:
1 моль газа занимает объем 22,4 л при нормальных условиях (н. у.).
Объем H2 = количество моль H2 * 22,4 л/моль
Объем H2 = 476,48 моль * 22,4 л/моль ≈ 10680,67 л
Ответ:
Объем водорода, необходимый для получения 5,40 кг аммиака, составляет примерно 10680,67 литров.