Какой объем аммиака в литрах и количество молей аммиака необходимы для производства 6,3 килограмма азотной кислоты

Для решения этой задачи мы будем использовать химическое уравнение реакции синтеза азотной кислоты. В химическом уравнении указывается, какие реагенты преобразуются в продукты реакции.

Уравнение синтеза азотной кислоты выглядит следующим образом:
\[N_2(g) + 3H_2(g) \rightarrow 2NH_3(g) + 2NO(g)\]

Из уравнения видно, что для получения 2 молей аммиака необходимо использовать 1 моль дистиллированного азота (N2) и 3 моля водорода (H2). Таким образом, коэффициент превращения азота в аммиак составляет 2/1.

Чтобы рассчитать количество молей аммиака, которое необходимо для получения 6,3 килограмма азотной кислоты, следует выполнить следующие действия:

1. Выразим количество молей аммиака через количество килограммов азотной кислоты.
Молярная масса азотной кислоты (HNO3) равна 63 г/моль, поэтому:
\[6,3 \, \text{кг} \cdot (1000 \, \text{г/кг} / 63 \, \text{г/моль}) = 100 \, \text{моль}\]

2. Найдем количество молей аммиака, используя коэффициент превращения молей азота в моли аммиака:
\[100 \, \text{моль} \cdot (2/1) = 200 \, \text{моль}\]

Итак, чтобы произвести 6,3 килограмма азотной кислоты с учетом потерь в производстве, необходимо использовать 200 молей аммиака.

Теперь посчитаем объем аммиака в литрах. При нормальных условиях температуры и давления (0 градусов Цельсия и 1 атмосферного давления) одна моль газа занимает объем, равный 22,4 литра.

3. Найдем объем аммиака, зная количество молей:
\[200 \, \text{моль} \cdot 22,4 \, \text{л/моль} = 4480 \, \text{л}\]

Итак, для производства 6,3 килограмма азотной кислоты с учетом потерь в производстве необходимо 200 молей аммиака, что соответствует объему 4480 литров.