Каков будет объем нереагирующего газа при реакции 100 л азота с 200 л водорода? Все объемы измерены при нормальных

Предмет вопроса: Расчет объема газа в химической реакции

Разъяснение: Для расчета объема газа в химической реакции, мы должны воспользоваться стехиометрическим соотношением между реагентами и продуктами. В данном случае, у нас есть уравнение реакции:
N2 (г.) + 3H2 (г.) = 2NH3 (г.)
Оно показывает, что 1 моль азота (N2) реагирует с 3 молями водорода (H2), образуя 2 моля аммиака (NH3).

Мы можем использовать это соотношение для расчета объема аммиака, если у нас есть изначальные объемы реагентов. В данном случае, у нас есть 100 литров азота и 200 литров водорода.

1. Сначала нам нужно определить количество молей каждого реагента:
Для азота: объем (л) / молярный объем (л/моль) = количество молей
Таким образом, количество молей азота = 100 л / 22,4 л/моль = 4,46 моль
Для водорода: количество молей = объем (л) / молярный объем (л/моль) = 200 л / 22,4 л/моль = 8,93 моль

2. Затем мы должны определить, какой именно реагент ограничивает реакцию. Для этого сравним количество молей каждого реагента с их коэффициентами в уравнении реакции. Видим, что азот имеет коэффициент 1, а водород - 3.
Количество молей аммиака, которое может быть синтезировано, ограничено количеством азота, так как его коэффициент в уравнении реакции меньше.

3. Теперь мы можем использовать соотношение между азотом и аммиаком, чтобы рассчитать объем аммиака.
Мы знаем, что 1 моль азота образует 2 моля аммиака.
Так как у нас 4.46 моль азота, мы можем рассчитать количество молей аммиака, умножив количество молей азота на коэффициент соотношения:
Количество молей аммиака = количество молей азота х коэффициент соотношения = 4,46 моль х 2 = 8,92 моль

4. Наконец, мы можем рассчитать объем аммиака, используя количество молей аммиака и молярный объем.
Объем аммиака = количество молей аммиака х молярный объем = 8,92 моль х 22,4 л/моль = 199,93 л

Ответ: Объем нереагирующего газа (аммиака) составит около 199,93 литров (округлено до сотых).

Совет: При решении таких задач, важно внимательно анализировать уравнение реакции и соотношения между реагентами и продуктами. Не забывайте учесть коэффициенты перед формулами веществ, чтобы правильно определить, какой реагент ограничивает реакцию.

Задание: При реакции 80 литров кислорода (O2) и избытке водорода (H2), образуется вода (H2O). Какой будет объем получившейся воды при нормальных условиях? Ответ округлите до десятых. (2H2 (г) + O2 (г) = 2H2O (г))