Определите объём аммиака , который образуется из водорода и 5,6 г азота

Чтобы определить объём аммиака (NH₃), который образуется из водорода (H₂) и 5,6 г азота (N₂), нужно использовать уравнение реакции синтеза аммиака, законы стехиометрии и молярные объёмы.

Уравнение реакции:

[ N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3 ]

Из уравнения видно, что:

• 1 моль азота (N₂) реагирует с 3 молями водорода (H₂) и образует 2 моль аммиака (NH₃).

1. Найдём количество вещества (в молях) азота (N₂):

Молярная масса азота (N₂) равна: [ M_{N_2} = 14 \times 2 = 28 \, \text{г/моль}. ]

Количество вещества азота: [ n_{N_2} = \frac{m}{M} = \frac{5,6}{28} = 0,2 \, \text{моль}. ]

2. Найдём количество вещества аммиака (NH₃):

По уравнению реакции из 1 моля азота (N₂) образуется 2 моля аммиака (NH₃). Следовательно, из 0,2 моль азота образуется: [ n_{NH_3} = 0,2 \times 2 = 0,4 \, \text{моль}. ]

3. Определим объём аммиака при нормальных условиях:

При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает объём 22,4 л (молярный объём газа). Поэтому объём аммиака будет равен: [ V_{NH3} = n{NH_3} \times 22,4 = 0,4 \times 22,4 = 8,96 \, \text{л}. ]

Ответ:

Объём аммиака, который образуется из 5,6 г азота и достаточного количества водорода, составляет 8,96 л (при нормальных условиях).

Чтобы определить объём аммиака (NH₃), который образуется из водорода (H₂) и 5,6 г азота (N₂), сначала найдем количество молей азота:

1. Молярная масса азота (N₂) = 14 г/моль × 2 = 28 г/моль.

2. Количество молей азота в 5,6 г: ( n = \frac{5,6 \, \text{г}}{28 \, \text{г/моль}} = 0,2 \, \text{моль} ).

3. Реакция между водородом и азотом выглядит так: ( N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3 ).

   Из уравнения видно, что 1 моль N₂ реагирует с 3 молями H₂, образуя 2 моль NH₃. Следовательно, из 0,2 моль N₂ получится: ( 0,2 \, \text{моль} \times 2 = 0,4 \, \text{моль} \, NH₃ ).

4. При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает объём 22,4 л. Таким образом, объём аммиака составит: ( 0,4 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 8,96 \, \text{л} ).

Ответ: 8,96 л аммиака.

Для определения объёма аммиака, который образуется из водорода и 5,6 г азота, сначала необходимо записать уравнение реакции синтеза аммиака:

[ N_2(g) + 3H_2(g) \rightarrow 2NH_3(g) ]

Из этого уравнения видно, что 1 моль азота реагирует с 3 молями водорода, образуя 2 моля аммиака.

Теперь рассчитаем количество моль азота в 5,6 г:

1. Определим молярную массу азота (N):

   • Молярная масса атома азота = 14 г/моль.
   • Молярная масса молекулы азота (N₂) = 14 г/моль × 2 = 28 г/моль.

2. Рассчитаем количество моль азота в 5,6 г: [ n(N_2) = \frac{m(N_2)}{M(N_2)} = \frac{5,6 \, \text{г}}{28 \, \text{г/моль}} = 0,2 \, \text{моль} ]

Теперь определим, сколько моль аммиака образуется из 0,2 моль азота, используя стехиометрию реакции:

• Из уравнения реакции видно, что 1 моль N₂ даёт 2 моля NH₃. Таким образом, из 0,2 моль N₂ получится: [ n(NH_3) = 0,2 \, \text{моль N}_2 \times 2 = 0,4 \, \text{моль NH}_3 ]

Теперь, чтобы найти объём аммиака, воспользуемся законом Авогадро, который гласит, что при одинаковых условиях (температура и давление) равные объёмы газов содержат одинаковое количество частиц.

При нормальных условиях (0 °C и 1 атм) 1 моль газа занимает объём 22,4 литра. Поэтому объём аммиака можно рассчитать следующим образом:

[ V(NH_3) = n(NH_3) \times 22,4 \, \text{л/моль} = 0,4 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 8,96 \, \text{л} ]

Таким образом, объём аммиака, который образуется из 5,6 г азота, составляет 8,96 литров при нормальных условиях.