Номер 390, страница 79 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

390. Аммиак какой максимальной массой можно получить из азота объёмом (н. у.) $73,8 \text{ м}^3$?

Дано:

$V(N_2) = 73,8 \text{ м}^3$

Найти:

$m(NH_3) - ?$

Решение:

1. Для решения задачи необходимо составить уравнение химической реакции синтеза аммиака ($NH_3$) из азота ($N_2$). Предполагается, что второй реагент (водород) находится в избытке, так как вопрос стоит о максимальной массе продукта из заданного количества азота.

Уравнение реакции:

$N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3$

2. Рассчитаем количество вещества (число молей) азота. Согласно закону Авогадро, молярный объем любого газа при нормальных условиях (н. у.) составляет $V_m = 22,4 \text{ л/моль}$, что в системе СИ равно $22,4 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3/\text{моль}$.

$n(N_2) = \frac{V(N_2)}{V_m} = \frac{73,8 \text{ м}^3}{22,4 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3/\text{моль}} \approx 3294,64 \text{ моль}$

3. Используя стехиометрические коэффициенты из уравнения реакции, найдем количество вещества аммиака, которое может быть получено.

Соотношение количеств веществ $n(N_2)$ и $n(NH_3)$ равно $1:2$.

$n(NH_3) = 2 \cdot n(N_2) = 2 \cdot 3294,64 \text{ моль} \approx 6589,28 \text{ моль}$

4. Вычислим молярную массу аммиака ($NH_3$). Используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы ($Ar(N) \approx 14$, $Ar(H) \approx 1$):

$M(NH_3) = 14 + 3 \cdot 1 = 17 \text{ г/моль} = 0,017 \text{ кг/моль}$

5. Рассчитаем максимальную массу аммиака, которую можно получить:

$m(NH_3) = n(NH_3) \cdot M(NH_3) \approx 6589,28 \text{ моль} \cdot 0,017 \text{ кг/моль} \approx 112,018 \text{ кг}$

С учетом того, что исходное значение объема дано с тремя значащими цифрами, результат следует округлить до трех значащих цифр.

Ответ: $112 \text{ кг}$.