Смесь азота с водородом в отношении химических количеств 1:4 соответственно при нагревании пропустили над катализатором. При этом относительная плотность смеси по водороду выросла на 12%. Рассчитайте выход (%) продукта реакции.

Ур-е р-ии: N2 + 3H2 = 2NH3;

по условию, водород взят в избытке и теоретически из 1 моль N2 должно получиться 2 моль NH3;

отн. плотность исх. смеси по H2 = M смеси/2 = (28+2*4)/(1+4)/2 = 3.6;

отн. плотность полученной смеси = 3.6+3.6*0.12 = 4.032, M полученной смеси = 4.032*2 = 8.064 г/моль;

пусть в р-ию вступило x моль N2, 3*x моль H2 и образовалось 2*x моль NH3;

т.о. в полученной смеси 1-x моль N2 массой 28*(1-x) г, 4-3*x моль H2 массой 2*(4-3*x) г и 17*2*x = 34*x г NH3;

сумм. кол-о в-ва = 1-x+4-3*x+2*x = 5-2*x моль;

т.о. 28*(1-x)+2*(4-3*x)+34*x/(5-2*x) = 8.064, откуда x = 0.268 моль;

выход NH3 = (2*0.268)/2 = 0.268 или 26.8%.