Краткая запись:
- Объем водорода (H₂): 40 л
- Объем азота (N₂): 30 л
- Найти: Максимальный объем аммиака (NH₃) (н.у.) — ?
Краткое пояснение: Для решения задачи необходимо написать уравнение реакции синтеза аммиака, определить лимитирующий реагент по объему газов и рассчитать максимальный объем аммиака, исходя из этого реагента.
Пошаговое решение:
- Уравнение реакции:
N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ - Определение лимитирующего реагента:
По уравнению реакции, для образования 2 л NH₃ необходимо 1 л N₂ и 3 л H₂.
Чтобы прореагировали 40 л H₂, потребуется: 40 л * (1 л N₂ / 3 л H₂) ≈ 13,3 л N₂. Так как азота имеется 30 л, он в избытке.
Чтобы прореагировали 30 л N₂, потребуется: 30 л * (3 л H₂ / 1 л N₂) = 90 л H₂. Так как водорода имеется только 40 л, водород является лимитирующим реагентом. - Расчет максимального объема аммиака:
Исходя из лимитирующего реагента (водорода), объем аммиака будет: 40 л H₂ * (2 л NH₃ / 3 л H₂) = 80/3 л ≈ 26,67 л NH₃.
Ответ: 26,67 л