Какой объем водорода участвует в реакции с 7 г азота N2, если образуется аммиак NH3?

Пояснение: В данной реакции азот образует аммиак. Реакция записывается следующим образом:

N2 + 3H2 → 2NH3

Согласно уравнению, для образования 2 молекул аммиака (NH3), необходимо использовать 1 молекулу азота (N2) и 3 молекулы водорода (H2). Молярная масса азота (N2) составляет примерно 28 г/моль, а молярная масса водорода (H2) равна примерно 2 г/моль.

Для решения задачи, необходимо сначала определить количество молей азота, которое задано в условии задачи. Для этого мы используем формулу:

количество молей = масса вещества / молярная масса

Количество молей азота (N2) = 7 г / 28 г/моль = 0,25 моль

Так как соотношение азота к аммиаку равно 1:2, количество молей аммиака (NH3) будет равно:

количество молей аммиака (NH3) = количество молей азота * 2

количество молей аммиака (NH3) = 0,25 моль * 2 = 0,5 моль

Наконец, чтобы определить объем водорода (H2), участвующего в реакции, мы используем стехиометрическое соотношение, согласно которому 3 молекулы водорода (H2) соответствуют 2 молекулам аммиака (NH3):

количество молей водорода (H2) = количество молей аммиака (NH3) * (3 моль H2 / 2 моль NH3)

количество молей водорода (H2) = 0,5 моль * (3 моль H2 / 2 моль NH3) = 0,75 моль

Далее, чтобы определить объем водорода (H2), участвующего в реакции, необходимо учитывать условия задачи, например, температуру и давление. Если они не указаны, то можно использовать стандартные условия (0°C и 1 атмосфера). При стандартных условиях 1 моль газа занимает 22,4 литра.

объем водорода (H2) = количество молей водорода (H2) * объем одной моли газа

объем водорода (H2) = 0,75 моль * 22,4 л/моль = 16,8 литров

Таким образом, объем водорода (H2), участвующего в реакции с 7 г азота при образовании аммиака составляет 16,8 литров.

Совет: Чтобы лучше понять этот процесс и уравнение реакции, рекомендуется ознакомиться с такими понятиями, как стехиометрия, молярная масса и объем газа. Ознакомление с таблицей химических элементов может также быть полезным при проведении расчетов массы и молей.

Практика: Какой объем водорода (H2) необходимо для полного превращения 5 г азота (N2) в аммиак (NH3) по реакции N2 + 3H2 → 2NH3? Учтите, что это происходит при стандартных условиях. Какой объем аммиака образуется при таких условиях? (Молярная масса азота: 14 г/моль, молярная масса водорода: 2 г/моль, молярная масса аммиака: 17 г/моль)