Вычислите массовую долю выхода, который получили при взаимодействии 100 г водорода с азотом, если масса практического выхода аммиака 500 г.

Дано:

• Масса водорода: $m(H_2)=100$ г

• Практическая масса аммиака: $m_{\text{практ}}(NH_3)=500$ г

• Найти: массовую долю выхода аммиака $\eta$ (%).

Решение

1. Запишем уравнение химической реакции:

Из уравнения видно, что из 3 моль водорода образуется 2 моль аммиака.

2. Вычислим количество вещества водорода:

Молярная масса водорода:

Количество вещества:

3. Найдём теоретическую массу аммиака:

По уравнению реакции:

Из 3 моль $H_2$ получается 2 моль $NH_3$.

Следовательно, из 50 моль водорода получится:

Молярная масса аммиака:

Теоретическая масса аммиака:

4. Вычислим массовую долю практического выхода аммиака:

Используем формулу:

Подставляем значения:

Ответ:

Массовая доля выхода аммиака составляет 88,24% от теоретически возможного выхода (при условии, что азот взят в избытке).