Какова масса аммиака, полученного при реакции 28 л азота (при н.у) с избытком водорода, если массовая доля аммиака

Данная задача связана с химией и химическими реакциями. Для того чтобы решить её, мы можем использовать знания о массовых долях исходных веществ и конечного продукта реакции.

По условию задачи, мы имеем реакцию между азотом и водородом, в результате которой образуется аммиак. Зная объем азота, который равен 28 л (при нормальных условиях - температуре 0°C и давлении 1 атмосфере), а также массовую долю аммиака в выходной смеси, равную 45%, мы можем определить массу аммиака.

1. Найдем массу азота.
Мы знаем, что в 1 моль азота содержится 28 грамм (молярная масса азота - 28 г/моль). Так как объем азота равен 28 л, при нормальных условиях один моль азота занимает объем, равный его молярному объему при нормальных условиях - 22,4 л/моль.
Таким образом, количество молей азота равно:
\[ n_{азот} = \frac{V_{азот}}{V_{моль}} = \frac{28\,л}{22,4\,л/моль} \]

2. Так как аммиак образуется с избытком водорода, мы предполагаем, что все азот переходит в аммиак.
Таким образом, количество молей аммиака будет равно количеству молей азота:
\[ n_{аммиак} = n_{азот} \]

3. Теперь мы можем найти массу аммиака. Для этого нам необходимо знать молярную массу аммиака.
Молярная масса аммиака (NH3) равна сумме масс атомов водорода (H) и азота (N). Масса атома водорода равна приблизительно 1 г/моль, а масса атома азота равна приблизительно 14 г/моль.
Таким образом, молярная масса аммиака равна:
\[ M_{аммиак} = (1\cdot3) + 14 = 17\,г/моль \]

Масса аммиака (m) равна произведению количества молей аммиака на его молярную массу:
\[ m_{аммиак} = n_{аммиак} \cdot M_{аммиак} \]

Подставляя значения, получаем:
\[ m_{аммиак} = n_{азот} \cdot M_{аммиак} \]

Для расчета конечного ответа требуется значение количества молей азота:
\[ n_{азот} = \frac{28\,л}{22,4\,л/моль} \]

Подставим полученное значение в формулу для массы аммиака:
\[ m_{аммиак} = \left(\frac{28\,л}{22,4\,л/моль}\right) \cdot 17\,г/моль \]

Теперь выполним несложные арифметические вычисления для нахождения массы аммиака.