Какова массовая доля выхода оксида азота 2 по отношению к теоретическому при окислении 17 кг аммиака и получении

Здравствуйте! Для решения этой задачи нам необходимо, прежде всего, вспомнить химическую реакцию окисления аммиака для получения оксида азота.

Реакция приводится ниже:

\[4NH_3 + 5O_2 \rightarrow 4NO + 6H_2O\]

В данной реакции видно, что каждные 4 молекулы аммиака (NH3) окисляются 5 молекулами кислорода (O2), в результате образуется 4 молекулы оксида азота (NO) и 6 молекул воды (H2O).

Теперь у нас есть данные о массе аммиака и оксида азота, которые используются в реакции. Масса аммиака составляет 17 кг, а масса оксида азота составляет 27 кг.

Теперь давайте выясним, сколько молекул аммиака и оксида азота участвует в реакции. Для этого нам нужно знать молярную массу каждого вещества.

Молярная масса аммиака (NH3) равна сумме атомных масс азота (14 г/моль) и водорода (3 г/моль):

\[ M(NH_3) = 14 \cdot 1 + 3 \cdot 1 = 17 \ г/моль \]

Теперь мы можем рассчитать количество молей аммиака:

\[ n(NH_3) = \frac{m(NH_3)}{M(NH_3)} = \frac{17 \ кг}{17 \ г/моль} = 1000 \ моль \]

Нам также понадобится рассчитать количество молей оксида азота. Молярная масса оксида азота (NO) равна сумме атомных масс азота (14 г/моль) и кислорода (16 г/моль):

\[ M(NO) = 14 + 16 = 30 \ г/моль \]

Теперь мы можем вычислить количество молей оксида азота:

\[ n(NO) = \frac{m(NO)}{M(NO)} = \frac{27 \ кг}{30 \ г/моль} = 900 \ моль \]

Теперь мы можем рассчитать массовую долю выхода оксида азота по отношению к теоретическому количеству.

Массовая доля выхода оксида азота (Г) определяется по следующей формуле:

\[ Г = \frac{m({NO})_{\text{факт}}}{m({NO})_{\text{теор}}} \cdot 100\% \]

где \( m({NO})_{\text{факт}} \) - фактическая масса полученного оксида азота, а \( m({NO})_{\text{теор}} \) - теоретическая масса полученного оксида азота.

Подставим известные значения в данную формулу:

\[ Г = \frac{27 \ кг}{(900 \ моль) \cdot (30 \ г/моль)} \cdot 100\% \]

Выполнив вычисления, получаем:

\[ Г = 0,1 \cdot 100\% = 10\% \]

Таким образом, массовая доля выхода оксида азота 2 по отношению к теоретическому составляет 10%.