Какое количество водорода необходимо для производства аммиака весом 5.0 т, если выход аммиака составляет

Для решения данной задачи, нам потребуется знание коэффициентов реакции и молекулярных масс веществ.

Коэффициенты реакции для процесса образования аммиака (NH₃) из водорода (H₂) и азота (N₂) равны:
N₂ + 3H₂ → 2NH₃

Дано, что масса аммиака равна 5,0 т.

Теперь нужно найти массу необходимого водорода для производства этого количества аммиака.

Молекулярная масса аммиака (NH₃) равна 17,03 г/моль.
Молекулярная масса водорода (H₂) равна 2,02 г/моль.

Чтобы найти массу необходимого водорода, мы должны сначала определить количество молей аммиака в 5,0 т аммиака. Затем мы можем использовать коэффициенты реакции, чтобы найти количество молей водорода.

По формуле:
количество молей = масса / молекулярная масса

Количество молей аммиака = 5,0 т / (17,03 г/моль) = (5000 кг * 1000 г/кг) / (17,03 г/моль) = (5 000 000 г) / (17,03 г/моль) ≈ 293 154,28 моль

Теперь мы знаем количество молей аммиака.

Мы знаем, что в реакции образуется одна молекула аммиака из трех молекул водорода (N₂ + 3H₂ → 2NH₃). Таким образом, соотношение между молями водорода и молями аммиака равно 3 к 2.

Теперь мы можем найти количество молей водорода, используя соотношение:

количество молей водорода = (количество молей аммиака * 3) / 2 = (293 154,28 моль * 3) / 2 ≈ 439 731,42 моль

Теперь, чтобы найти массу необходимого водорода, мы умножим количество молей водорода на его молекулярную массу:

масса водорода = количество молей водорода * молекулярная масса водорода = 439 731,42 моль * 2,02 г/моль ≈ 887 555,37 г

Таким образом, для производства 5,0 т аммиака необходимо примерно 887 555,37 г водорода.