Азото-водородную смесь объёмом 6,48 дм3 (н.у.), взятую в стехиометрическом соотношении, пропустили над катализатором при температуре 500 0С и давлении 300 атмосфер. Полученную после реакции газовую смесь пропустили через 100 г раствора серной кислоты с массовой долей кислоты 6 %, в результате чего образовался раствор двух солей с равными массовыми долями. Посчитай:
а) объём при н.у. (дм3) образовавшегося аммиака;
б) степень превращения (%) азота в исходной смеси.
Азото-водородную смесь объёмом 6,48 дм3 (н.у.), взятую в стехиометрическом соотношении, пропустили над катализатором при температуре 500 0С и давлении 300 атмосфер. Полученную после реакции газовую смесь пропустили через 100 г раствора серной кислоты с массовой долей кислоты 6 %, в результате чего образовался раствор двух солей с равными массовыми долями. Посчитай:
а) объём при н.у. (дм3) образовавшегося аммиака;
б) степень превращения (%) азота в исходной смеси.
а) объём при н.у. (дм3) образовавшегося аммиака;
б) степень превращения (%) азота в исходной смеси.
Похожие вопросы
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Для начала определим, какие соли образуются в результате реакции аммиака с серной кислотой:
NH3 + H2SO4 -> (NH4)2SO4
Так как в результате образуются две соли с равными массовыми долями, значит массовые доли (NH4)2SO4 и NH4SO4 равны друг другу.
Молярная масса (NH4)2SO4 = 132 г/моль
Молярная масса NH3 = 17 г/моль
1 моль (NH4)2SO4 образуется из 2 моль NH3, следовательно, массовая доля (NH4)2SO4 в образовавшемся смеси газов равна 1322/(1322 + 17) = 90%
Из условия задачи известно, что массовая доля серной кислоты в растворе равна 6%, а значит массовая доля воды равна 94%.
Теперь рассчитаем массу воды в растворе серной кислоты:
Масса воды = 0,06*100 г = 6 г
Масса серной кислоты = 100-6 = 94 г
Так как получился раствор с равными массовыми долями солей, то масса одной соли равна 100 г/2 = 50 г
Следовательно, масса (NH4)2SO4 в полученном растворе равна 50 г, а значит масса аммиака, потребленного в реакции, равна 50 г. Молярная масса аммиака NH3 равна 17 г/моль, значит количество вещества NH3, потребленное в реакции, равно 50 г / 17 г/моль = 2,94 моль.
Так как аммиак и серная кислота взаимодействуют в соотношении 1:1, то степень превращения азота в исходной смеси равна:
(2,94 моль / (6,48 дм3 300 атм 101,3 кПа/1 атм / (8,31773 K)) 100% = 90%.
Таким образом, ответы на поставленные вопросы:
а) объём при н.у. аммиака равен 2,94 моль * 22,4 дм3/моль = 65,856 дм3
б) степень превращения азота в исходной смеси равна 90%.