Каковы массы аммиака и CO2 (в килограммах), использованных при синтезе мочевины? Учитываются потери мочевины в размере

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся некоторые данные и химические уравнения. Давайте начнем с химического уравнения синтеза мочевины:

\[
\text{NH}_3 + \text{CO}_2 \rightarrow \text{(NH}_2\text{)CO} + \text{H}_2\text{O}
\]

Из данного уравнения мы видим, что каждый молекулярный вес NH₃ соответствует молекулярному весу (NH₂)CO. Теперь давайте определим массу мочевины, используя следующие шаги:

Шаг 1: Определите молярную массу мочевины (NH₂)CO.
Шаг 2: Найдите количество молей мочевины, которое должно быть синтезировано.
Шаг 3: Найдите количество моль NH₃ и CO₂, используемых для синтеза этого количества мочевины.
Шаг 4: Переведите количество молей NH₃ и CO₂ в массу в килограммах, учитывая известные потери и избыток.

Давайте выполним каждый шаг по порядку:

Шаг 1: Молярная масса (NH₂)CO равна сумме молярных масс атомов азота (N), водорода (H), углерода (C) и кислорода (O). Следуя таблице периодических элементов, получаем:

Молярная масса (NH₂)CO = (14.01 г/моль × 2) + 12.01 г/моль + 16 г/моль = 60.06 г/моль

Шаг 2: Поскольку потери мочевины составляют 5%, то общее количество моль (NH₂)CO, которое должно быть синтезировано, будет составлять 100% + 5% = 105% от требуемого количества мочевины. Давайте обозначим это количество как X.

Таким образом, моль мочевины (NH₂)CO = X моль.

Шаг 3: Из уравнения реакции видно, что каждый моль мочевины синтезируется из одного моля NH₃ и одного моля CO₂. Также известно, что избыток аммиака составляет 100%, что значит, что количество моль аммиака должно быть равно количеству моль мочевины.

Таким образом, моль NH₃ = X моль и моль CO₂ = X моль.

Шаг 4: Чтобы перевести количество моль NH₃ и CO₂ в массу в килограммах, необходимо знать их молярные массы.

Молярная масса NH₃ = 14.01 г/моль + 3(1.01 г/моль) = 17.03 г/моль
Молярная масса CO₂ = 12.01 г/моль + 2(16 г/моль) = 44.01 г/моль

Теперь мы готовы выполнять расчеты:

Масса NH₃ = (Моль NH₃) × (Молярная масса NH₃) = X моль × 17.03 г/моль
Масса CO₂ = (Моль CO₂) × (Молярная масса CO₂) = X моль × 44.01 г/моль

Окончательный ответ будет иметь вид:

Масса аммиака, использованного при синтезе мочевины: \(X \, \text{моль} \times 17.03 \, \text{г/моль}\) кг
Масса CO₂, использованного при синтезе мочевины: \(X \, \text{моль} \times 44.01 \, \text{г/моль}\) кг

Где X - количество молей мочевины, которое должно быть синтезировано (100% + 5%).
Если вам потребуется более конкретное решение с числовыми данными, пожалуйста, предоставьте их, и я смогу выполнить расчеты для вас.