Краткое пояснение: Сначала находим массу раствора серной кислоты, затем массу серной кислоты в растворе, после - количество вещества серной кислоты. Далее находим количество вещества аммиака и его объем, после чего объемную долю в смеси.
-
Найдем массу раствора серной кислоты:
\[m(\text{р-ра} \, H_2SO_4) = V \cdot \rho = 1500 \, \text{мл} \cdot 1.065 \, \text{г/мл} = 1597.5 \, \text{г}\]
-
Найдем массу серной кислоты в растворе:
\[m(H_2SO_4) = m(\text{р-ра} \, H_2SO_4) \cdot \omega = 1597.5 \, \text{г} \cdot 0.0735 = 117.42 \, \text{г}\]
-
Найдем количество вещества серной кислоты:
\[M(H_2SO_4) = 98 \, \text{г/моль}\]
\[n(H_2SO_4) = \frac{m(H_2SO_4)}{M(H_2SO_4)} = \frac{117.42 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} = 1.198 \, \text{моль}\]
- Запишем уравнение реакции:
\[2\text{NH}_3 + H_2SO_4 = (\text{NH}_4)_2\text{SO}_4\]
-
По уравнению реакции на 1 моль серной кислоты приходится 2 моль аммиака. Значит,
\[n(\text{NH}_3) = 2 \cdot n(H_2SO_4) = 2 \cdot 1.198 \, \text{моль} = 2.396 \, \text{моль}\]
-
Найдем объем аммиака:
\[V_m = 22.4 \, \text{л/моль}\]
\[V(\text{NH}_3) = n(\text{NH}_3) \cdot V_m = 2.396 \, \text{моль} \cdot 22.4 \, \text{л/моль} = 53.67 \, \text{л}\]
-
Найдем объемную долю аммиака в смеси:
\[\varphi(\text{NH}_3) = \frac{V(\text{NH}_3)}{V(\text{смеси})} = \frac{53.67 \, \text{л}}{150 \, \text{л}} = 0.3578 = 35.78 \%\]
Ответ: 35.78 %