Вопрос задан 19.10.2026 в 19:53. Предмет Химия. Спрашивает Колов Вячеслав.

В герметический сосуд поместили N2 и H2, химические количества которых соответственно равны 4 моль и 6 моль. Смесь нагрели в присутствии катализатора. Рассчитайте массовую долю NH3 в смеси к тому моменту времени, когда в реакцию вступило 70% H2.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Орлов Андрей.

Дано:

  • n(N2)=4n(N_2) = 4 моль

  • n(H2)=6n(H_2) = 6 моль

  • В реакцию вступило 70% водорода.

  • Найти: ω(NH3)\omega(NH_3) — массовую долю аммиака в конечной смеси.

Решение

1. Запишем уравнение химической реакции:

N2+3H2→t, кат.2NH3N_2+3H_2 \xrightarrow{t,\ кат.} 2NH_3

Из уравнения следует, что при взаимодействии 3 моль водорода с 1 моль азота образуется 2 моль аммиака.

2. Найдём количество водорода, вступившего в реакцию.

По условию прореагировало 70% водорода:

n(H2)прореаг.=6⋅0,7=4,2 мольn(H_2)_{\text{прореаг.}}=6\cdot0{,}7=4{,}2\text{ моль}

3. Рассчитаем количество образовавшегося аммиака.

По уравнению реакции из 3 моль водорода образуется 2 моль аммиака. Следовательно:

n(NH3)=4,2⋅23=2,8 мольn(NH_3)=\frac{4{,}2\cdot2}{3}=2{,}8\text{ моль}

4. Найдём массу образовавшегося аммиака.

Молярная масса аммиака:

M(NH3)=14+3⋅1=17 г/мольM(NH_3)=14+3\cdot1=17\text{ г/моль}

Тогда:

m(NH3)=2,8⋅17=47,6 гm(NH_3)=2{,}8\cdot17=47{,}6\text{ г}

5. Рассчитаем общую массу газовой смеси.

Поскольку сосуд герметичный, масса смеси в ходе реакции не изменяется.

Первоначально в сосуде находились 4 моль азота и 6 моль водорода.

Масса азота:

m(N2)=4⋅28=112 гm(N_2)=4\cdot28=112\text{ г}

Масса водорода:

m(H2)=6⋅2=12 гm(H_2)=6\cdot2=12\text{ г}

Общая масса смеси:

mсмеси=112+12=124 гm_{\text{смеси}}=112+12=124\text{ г}

6. Вычислим массовую долю аммиака.

Массовая доля вещества определяется по формуле:

ω(NH3)=m(NH3)mсмеси⋅100%\omega(NH_3)=\frac{m(NH_3)}{m_{\text{смеси}}}\cdot100\%

Подставим значения:

ω(NH3)=47,6124⋅100%\omega(NH_3)=\frac{47{,}6}{124}\cdot100\%
ω(NH3)≈38,4%\omega(NH_3)\approx38{,}4\%

Ответ:

ω(NH3)=38,4%\boxed{\omega(NH_3)=38{,}4\%}

Массовая доля аммиака в газовой смеси после того, как прореагировало 70% водорода, составляет 38,4%.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Химия

Химия 19.04.2026 22:49 204 Стрекалов Антон

Последние заданные вопросы в категории Химия

Задать вопрос