Номер 3, страница 11 - гдз по химии 7-9 класс дидактические и диагностические материалы Аршанский, Белохвостов

Решение

Проблема «связанного азота» решается промышленным синтезом аммиака ($NH_3$) из простых веществ — азота ($N_2$) и водорода ($H_2$).

Для составления уравнения реакции необходимо записать формулы исходных веществ (реагентов) и продуктов. Реагентами являются простые вещества азот и водород, их молекулы двухатомны, поэтому их формулы — $N_2$ и $H_2$. Продуктом реакции является аммиак, формула которого — $NH_3$.

Схема реакции выглядит так:

$N_2 + H_2 \rightarrow NH_3$

Далее необходимо расставить стехиометрические коэффициенты для соблюдения закона сохранения массы (количество атомов каждого элемента должно быть одинаковым в левой и правой частях уравнения).

1. Уравниваем атомы азота. В левой части 2 атома азота, в правой — 1. Ставим коэффициент 2 перед формулой аммиака:

$N_2 + H_2 \rightarrow 2NH_3$

2. Уравниваем атомы водорода. Теперь в правой части $2 \times 3 = 6$ атомов водорода, а в левой — 2. Ставим коэффициент 3 перед формулой водорода:

$N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3$

Проверка: слева 2 атома N и 6 атомов H; справа 2 атома N и 6 атомов H. Уравнение сбалансировано. Так как промышленный синтез аммиака является обратимым процессом, корректнее использовать знак обратимости ($ \rightleftharpoons $):

$N_2 (г) + 3H_2 (г) \rightleftharpoons 2NH_3 (г)$

Теперь определим тип данной реакции. Реакция, в результате которой из двух или нескольких простых или сложных веществ образуется одно более сложное вещество, называется реакцией соединения. В данном случае из двух простых веществ (азота и водорода) образуется одно сложное вещество (аммиак), следовательно, это реакция соединения.

Ответ: Уравнение реакции синтеза аммиака: $N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$. Тип данной реакции — реакция соединения.