Дано:
- Объем водорода (H2) = 8 м3
- Объем азота (N2) = 3 м3
- Объем аммиака (NH3) на выходе = 2,7 м3
Найти:
- Выход продукта реакции в процентах.
Решение:
1. Запишем уравнение реакции синтеза аммиака:
N2 + 3H2 → 2NH3
2. Определим, какие реагенты и в каком количестве потребуются для реакции:
Из уравнения видно, что для получения 2 м3 NH3 требуется 1 м3 N2 и 3 м3 H2.
3. Теперь найдем максимальный теоретический выход аммиака:
- У нас есть 3 м3 N2, следовательно, максимальное количество NH3, которое может быть получено:
3 м3 N2 * (2 м3 NH3 / 1 м3 N2) = 6 м3 NH3
4. Проверим влияние водорода:
- У нас есть 8 м3 H2. Для получения 6 м3 NH3 нужно:
6 м3 NH3 * (3 м3 H2 / 2 м3 NH3) = 9 м3 H2
- Поскольку у нас только 8 м3 H2, именно водород будет лимитирующим реагентом.
5. Теперь найдем теоретический выход аммиака из доступного водорода:
- Максимально возможное количество NH3 из 8 м3 H2:
8 м3 H2 * (2 м3 NH3 / 3 м3 H2) = 5,33 м3 NH3
6. Теперь найдем выход продукта в процентах:
Выход (%) = (фактический объем / теоретический объем) * 100
Выход (%) = (2,7 м3 / 5,33 м3) * 100 ≈ 50,6%
Ответ:
Выход продукта реакции составляет approximately 50,6%.