Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 28 № 30434
i

Во­до­род сме­ша­ли с из­быт­ком азота, ввели в ре­ак­тор для син­те­за ам­ми­а­ка и до­ба­ви­ли ка­та­ли­за­тор. Масса об­ра­зо­вав­ше­го­ся ам­ми­а­ка ока­за­лась в 2 раза боль­ше ис­ход­ной массы во­до­ро­да. Рас­счи­тай­те выход ам­ми­а­ка (в % от тео­ре­ти­че­ско­го). За­пи­ши­те число с точ­но­стью до де­ся­тых.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Син­тез ам­ми­а­ка опи­сы­ва­ет­ся сле­ду­ю­щим урав­не­ни­ем ре­ак­ции:

\ChemFormN_2 плюс 3H_2 = 2NH_3.

Пусть \it x г  — масса во­до­ро­да. Тогда масса об­ра­зо­вав­ше­го­ся ам­ми­а­ка  — 2\it x г. Най­дем ко­ли­че­ство ве­ще­ства во­до­ро­да:

\nu\rm левая круг­лая скоб­ка H_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: \it m\rm левая круг­лая скоб­ка H_2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: \it M\rm левая круг­лая скоб­ка H_2 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: \it x\rm г, зна­ме­на­тель: 2 г/моль конец дроби = 0,5 \it x моль.

Со­глас­но урав­не­нию ре­ак­ции, из 3 моль во­до­ро­да об­ра­зу­ет­ся 2 моль ам­ми­а­ка. Тогда из 0,5 \it x моль во­до­ро­да об­ра­зу­ет­ся 1/3 \it x моль ам­ми­а­ка. Най­дем тео­ре­ти­че­скую массу ам­ми­а­ка:

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка NH_3теор. пра­вая круг­лая скоб­ка = \nu\rm умно­жить на M левая круг­лая скоб­ка NH_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = 1/3 \it x\rm моль умно­жить на 17 г/моль = дробь: чис­ли­тель: 17, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби \it x г.

Тогда выход ам­ми­а­ка со­став­ля­ет:

\omega\rm левая круг­лая скоб­ка NH_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: \it m\rm левая круг­лая скоб­ка NH_3 прак. пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: \it m\rm левая круг­лая скоб­ка NH_3 теор. пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2\it x г, зна­ме­на­тель: дробь: чис­ли­тель: 17, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби \it x г конец дроби умно­жить на 100 \% = 35,29 \% или 35,3 \%.

Ответ: 35,3.

Раздел кодификатора ФИПИ: 5.5 Расчёты мас­со­вой или объёмной доли вы­хо­да про­дук­та ре­ак­ции от тео­ре­ти­че­ски воз­мож­но­го