Номер 2, страница 38 - гдз по химии 9 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Алексеева

Дано:

$n(\text{Ca}) = 5 \text{ моль}$

$n(\text{N}_2) = 3 \text{ моль}$

Уравнение реакции: $\text{Ca} + \text{N}_2 \rightarrow \text{Ca}_3\text{N}_2$

Найти:

Какое из веществ находится в избытке?

Решение:

Первым шагом необходимо уравнять химическое уравнение реакции. Исходное уравнение: $\text{Ca} + \text{N}_2 \rightarrow \text{Ca}_3\text{N}_2$.

Уравненное уравнение будет выглядеть так:

$3\text{Ca} + \text{N}_2 \rightarrow \text{Ca}_3\text{N}_2$

Из уравненного уравнения видно, что 3 моль кальция ($\text{Ca}$) реагируют с 1 молем азота ($\text{N}_2$).

Определим, сколько моль азота потребуется для полного взаимодействия с имеющимися 5 моль кальция:

Используем стехиометрическое соотношение из уравнения реакции:

$\frac{\text{количество_молей_Ca}}{\text{стехиометрический_коэффициент_Ca}} = \frac{\text{количество_молей_N}_2}{\text{стехиометрический_коэффициент_N}_2}$

$\frac{n(\text{Ca})_{\text{исх}}}{3} = \frac{n(\text{N}_2)_{\text{требуется}}}{1}$

$n(\text{N}_2)_{\text{требуется}} = \frac{n(\text{Ca})_{\text{исх}}}{3} = \frac{5 \text{ моль}}{3} \approx 1.67 \text{ моль}$

Теперь сравним требуемое количество азота с тем, что имеется в наличии:

Имеется $n(\text{N}_2)_{\text{исх}} = 3 \text{ моль}$.

Требуется $n(\text{N}_2)_{\text{требуется}} \approx 1.67 \text{ моль}$.

Поскольку $3 \text{ моль} > 1.67 \text{ моль}$, это означает, что азота больше, чем необходимо для реакции со всем кальцием. Следовательно, азот находится в избытке, а кальций является лимитирующим реагентом.

Ответ:

В избытке находится азот.