Определить выход продукта реакции , если из 10 л азота получено 18 л аммиака

Окей, давай разберем этот вопрос.

Вопрос состоит в том, чтобы определить, сколько продукта реакции получится, если из 10 литров азота получено 18 литров аммиака.

Изначально у нас есть 10 литров азота, а после реакции мы получили 18 литров аммиака. Мы хотим определить выход продукта реакции, то есть какую часть азота было сконвертировано в аммиак.

Для начала, давай разберемся с химическим уравнением реакции:

N2 + 3H2 -> 2NH3

Из уравнения видно, что на каждый молекулу азота (N2) мы должны использовать 3 молекулы водорода (H2), и в результате получится 2 молекулы аммиака (NH3).

Теперь давай посчитаем, сколько молекул азота у нас есть в 10 литрах. Узнаем массу азота, используя его молярную массу, которая равна 28 г/моль. Затем, используя молярный объем идеального газа (22,4 л/моль), найдем количество молекул азота:

Масса азота = объем азота * плотность азота = 10 л * 1,25 г/л = 12,5 г

Моль азота = масса азота / молярная масса азота = 12,5 г / 28 г/моль = 0,446 моль

Количество молекул азота = моль азота * Авогадро число = 0,446 моль * 6,02 * 10^23 молекул/моль = 2,688 * 10^23 молекул

Теперь, исходя из уравнения реакции, мы знаем, что на каждый молекулу азота (N2) мы должны использовать 3 молекулы водорода (H2) и получим 2 молекулы аммиака (NH3).

Значит, если у нас было 2,688 * 10^23 молекул азота, то мы должны были использовать:

Количество молекул водорода = количество молекул азота * (3 молекулы H2 / 1 молекула N2) = 2,688 * 10^23 молекул * 3 = 8,064 * 10^23 молекул водорода

Исходя из уравнения реакции, мы также знаем, что на каждый 2 молекулы аммиака (NH3) нам требуется 1 молекула азота (N2). Таким образом, мы должны были получить:

Количество молекул аммиака = количество молекул азота * (2 молекулы NH3 / 1 молекула N2) = 2,688 * 10^23 молекул * 2 = 5,376 * 10^23 молекул аммиака

Теперь, давай посчитаем, сколько литров аммиака было получено. Используя молярный объем идеального газа (22,4 л/моль), найдем объем аммиака:

Объем аммиака = количество молекул аммиака * (22,4 л/моль) = 5,376 * 10^23 молекул * 22,4 л/моль = 1,202 * 10^25 литров аммиака

Таким образом, мы получаем 1,202 * 10^25 литров аммиака.

В итоге, выход продукта реакции равен 1,202 * 10^25 литров аммиака, если из 10 литров азота получено 18 литров аммиака.