Для определения массовой доли аммиака необходимо сначала рассмотреть реакцию образования аммиака из молекул водорода и азота:

3H₂ + N₂ = 2NH₃

Дано, что в реакцию вступило 15% азота, что соответствует 2 моль N₂ * 0.15 = 0.3 моль N₂. Таким образом, в реакции участвует 0.3 моль азота и 3 моль водорода.

Из уравнения видно, что 3 моль водорода реагируют с 1 моль азота, образуя 2 моль аммиака. Таким образом, количество образовавшегося аммиака равно 2 моль.

Масса аммиака можно найти, зная его молярную массу (17 г/моль):

Масса аммиака = 2 моль * 17 г/моль = 34 г

Теперь найдем общую массу смеси водорода, азота и аммиака:

Масса водорода = 3 моль 2 г/моль = 6 г
Масса азота = 0.3 моль 28 г/моль = 8.4 г
Масса аммиака = 34 г

Общая масса = 6 г (H₂) + 8.4 г (N₂) + 34 г (NH₃) = 48.4 г

Теперь найдем массовую долю аммиака в смеси:

Массовая доля аммиака = (Масса аммиака / Общая масса) 100%
Массовая доля аммиака = (34 г / 48.4 г) 100% ≈ 70.25%

Итак, массовая доля аммиака в смеси составляет около 70.25%.