N2+3h2=2nh3+92 кдж выделилось 23 кДж. Чему равен объём полученного (при н.у.) аммиака. Желательно с...

Для решения задачи используем закон сохранения энергии и свойства химической реакции.

Дано:

1. Реакция: ( N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3 + 92 \, \text{кДж} ).
2. Выделилось ( 23 \, \text{кДж} ).
3. Нужно найти объём аммиака (( NH_3 )) при нормальных условиях (( P = 101,3 \, \text{кПа}, T = 273 \, \text{K} )).

Решение:

1. Анализ реакции и энергии: В реакции указано, что при образовании 2 моль ( NH_3 ) выделяется ( 92 \, \text{кДж} ). Это означает, что 1 моль ( NH_3 ) выделяет: [ \frac{92}{2} = 46 \, \text{кДж}. ]

2. Определение количества моль ( NH_3 ): Если выделилось ( 23 \, \text{кДж} ), то количество ( NH3 ), образованного в реакции, пропорционально энергии: [ n{NH_3} = \frac{23}{46} = 0,5 \, \text{моль}. ]

3. Объём газа по уравнению состояния газа при н.у.: Известно, что при нормальных условиях 1 моль любого газа занимает объём ( 22,4 \, \text{л} ). Следовательно, объём ( NH3 ) равен: [ V{NH3} = n{NH_3} \cdot 22,4 = 0,5 \cdot 22,4 = 11,2 \, \text{л}. ]

Ответ:

Объём полученного аммиака при нормальных условиях равен ( 11,2 \, \text{л} ).

Для решения задачи нужно использовать уравнение реакции и закон Бойля-Мариотта, а также учесть, что при нормальных условиях (н.у.) один моль газа занимает объем 22,4 литра.

1. Запишем уравнение реакции: [ N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3 ] Здесь видно, что 1 моль азота (N₂) реагирует с 3 молями водорода (H₂) для получения 2 моль аммиака (NH₃).

2. Определим, сколько энергии выделилось в процессе: По условию, в результате реакции выделилось 23 кДж. Однако полное изменение энтальпии для реакции, как указано, равно 92 кДж. Это означает, что 23 кДж — это часть этой энергии, которая соответствует количеству реагентов, участвующих в реакции.

3. Найдем, сколько моль аммиака образовалось: Для того чтобы определить, сколько моль NH₃ образовалось при выделении 23 кДж, нужно выяснить, сколько энергии выделяется на 1 моль NH₃.

   Из уравнения видно, что:

   • 92 кДж выделяются при образовании 2 моль NH₃.

   Следовательно, на 1 моль NH₃ выделяется: [ \frac{92 \text{ кДж}}{2} = 46 \text{ кДж} ]

   Теперь можем найти, сколько моль NH₃ соответствует 23 кДж: [ n_{NH_3} = \frac{23 \text{ кДж}}{46 \text{ кДж/моль}} = 0.5 \text{ моль} ]

4. Теперь найдем объем полученного аммиака при н.у.: При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 литра. Поэтому объем 0,5 моль NH₃ будет: [ V = n_{NH_3} \times 22.4 \text{ л/моль} = 0.5 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 11.2 \text{ л} ]

Таким образом, объем полученного аммиака при нормальных условиях составляет 11.2 литра.