Сколько массы аммиака получилось, когда 28 л азота (при н.у.) прореагировали с избытком водорода, и массовая доля

Решение: Для решения этой задачи мы должны использовать знание о химической реакции синтеза аммиака (NH3), которая происходит между азотом (N2) и водородом (H2). Сначала мы должны определить количество веществ, которое реагировало, и затем найти массу получившегося аммиака.

1. Сначала определим количество азота: по условию задачи имеется 28 л азота при нормальных условиях (н.у.). Для работы с газами используем формулу объема газов: V = nRT/P, где V - объем газа (в нашем случае 28 л), n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах, P - давление. При н.у. давление равно 1 атмосфере. Выразим количество вещества: n = PV/RT. Заменим в формуле известные значения и получим: n = (1 * 28)/(0.082 * 273) ≈ 1.035 моль.

2. Затем найдем количество аммиака по массе, зная, что массовая доля аммиака составляет 45%. Для этого используем формулу массовой доли: масса аммиака / масса смеси = массовая доля аммиака. Подставим известные значения: масса аммиака / (масса аммиака + масса азота) = 45%. Мы знаем, что масса азота равна массе 28 л азота при н.у. Так как массовые доли аммиака и азота равны 100% в общей массе смеси, получаем массу аммиака / (масса аммиака + масса азота) = 0.45. Заменим известные значения и получим: масса аммиака / (масса аммиака + 28) = 0.45. Решим уравнение и найдем массу аммиака: масса аммиака = 0.45 * (масса аммиака + 28).

3. Составим уравнение и решим его, чтобы найти массу аммиака. Раскроем скобки: масса аммиака = 0.45 * масса аммиака + 12.6. Перенесем все, что содержит массу аммиака, на одну сторону, а все остальное на другую: масса аммиака - 0.45 * масса аммиака = 12.6. Выразим массу аммиака: 0.55 * масса аммиака = 12.6. Разделим обе стороны на 0.55 и найдем массу аммиака: масса аммиака = 12.6 / 0.55 ≈ 22.9 г.

Ответ: При реакции 28 л азота (при н.у.) с избытком водорода было получено около 22.9 г аммиака.

Совет: Для успешного решения задачи по химии очень важно хорошо понимать основные понятия, такие как массовая доля, количество вещества и газовые законы. Рекомендую внимательно изучить эти темы и попрактиковаться в решении подобных задач. Помните, что главное - правильно формулировать уравнения и использовать соответствующие формулы для расчетов.

Задача для проверки: В реакции между кислородом и гидроэпоксидом образуется оксид, массовая доля кислорода в котором составляет 80%. Если известно, что масса образовавшегося оксида составляет 15 г, найдите массовую долю гидроэпоксида в оксиде.

Содержание вопроса: Расчет массы аммиака

Пояснение:
Для решения данной задачи сначала нам нужно найти количество аммиака, а затем перевести его в массу.

Для начала вычислим количество аммиака, который образуется при реакции. Мы знаем, что объем азота составляет 28 л (при н.у.). Так как аммиак NH3 образуется в соотношении 1:3 между азотом и водородом, то количество аммиака будет в 3 раза больше, чем количество азота. Таким образом, количество аммиака равно 28 л (азота) * 3 = 84 л.

Далее найдем количество аммиака в молях. Для этого воспользуемся уравнением: V = n * Vm, где V - объем газа, n - количество вещества в молях, Vm - молярный объем. При н.у., молярный объем равен 22,4 л/моль. Следовательно, количество аммиака в молях будет равно 84 л / 22,4 л/моль = 3,75 моль.

Теперь, чтобы найти массу аммиака, мы должны умножить количество аммиака в молях на его молярную массу. Молярная масса аммиака NH3 составляет примерно 17 г/моль. Таким образом, масса аммиака будет равна: 3,75 моль * 17 г/моль = 63,75 г.

Итак, масса аммиака, полученного при реакции, составляет 63,75 г.

Пример:
Задача: Сколько массы аммиака получилось, когда 28 л азота (при н.у.) прореагировали с избытком водорода, и массовая доля аммиака составляет 45%?

Совет:
Чтобы более легко понять задачу и решить ее, рекомендуется вспомнить соотношение между объемами газов и их количеством вещества при н.у. (22,4 л/моль). Также будьте внимательны к указанию на избыток водорода - это означает, что в реакции весь азот будет потреблен, а водород останется.

Задание для закрепления:
1. Какова масса аммиака, полученного при реакции 16 л азота с избытком водорода при массовой доле аммиака 60%?