Номер 10, страница 45 - гдз по химии 9 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Алексеева

Дано:

$n(\text{NH}_3) = 2 \text{ моль}$

$n(\text{O}_2) = 3 \text{ моль}$

н. у. (нормальные условия)

Перевод в СИ: (данные уже представлены в единицах, удобных для расчетов или являющихся единицами СИ, за исключением дм³, который является допустимой внесистемной единицей для объема)
$n(\text{NH}_3) = 2 \text{ моль}$
$n(\text{O}_2) = 3 \text{ моль}$
Молярный объем газа при н. у. $V_m = 22.4 \text{ дм}^3/\text{моль}$

Найти:

$V(\text{NO}) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции взаимодействия аммиака с кислородом с образованием оксида азота(II) и воды:

$4\text{NH}_3 + 5\text{O}_2 \rightarrow 4\text{NO} + 6\text{H}_2\text{O}$

2. Определим, какое из веществ является лимитирующим реагентом. Для этого сравним соотношение начальных количеств веществ с их стехиометрическим соотношением в уравнении реакции:

По уравнению реакции, на 4 моль $\text{NH}_3$ требуется 5 моль $\text{O}_2$.

Если бы весь $\text{NH}_3$ (2 моль) прореагировал, то потребовалось бы $\text{O}_2$:

$n(\text{O}_2)_{\text{необх.}} = n(\text{NH}_3) \times \frac{5}{4} = 2 \text{ моль} \times \frac{5}{4} = 2.5 \text{ моль}$

У нас имеется 3 моль $\text{O}_2$, что больше, чем 2.5 моль. Это означает, что $\text{NH}_3$ является лимитирующим реагентом, а $\text{O}_2$ находится в избытке.

3. Рассчитаем количество образовавшегося оксида азота(II) ($\text{NO}$) по лимитирующему реагенту ($\text{NH}_3$).

Из уравнения реакции видно, что 4 моль $\text{NH}_3$ образуют 4 моль $\text{NO}$. Следовательно, количество молей $\text{NO}$ равно количеству молей прореагировавшего $\text{NH}_3$:

$n(\text{NO}) = n(\text{NH}_3)_{\text{прореаг.}} = 2 \text{ моль}$

4. Вычислим объем $\text{NO}$ при нормальных условиях. При нормальных условиях один моль любого газа занимает объем 22.4 дм³:

$V(\text{NO}) = n(\text{NO}) \times V_m$

$V(\text{NO}) = 2 \text{ моль} \times 22.4 \frac{\text{дм}^3}{\text{моль}} = 44.8 \text{ дм}^3$

Ответ: 44,8 дм³