Сколько миллионов тонн аммиака производится годовишно, используя половину водорода, который получают из преобразования

Для решения этой задачи необходимо знать стехиометрический коэффициент преобразования метана и коэффициенты в превращении водорода в аммиак. Также предположим, что процесс преобразования метана и процесс производства аммиака происходят без потерь.

1. Найдем количество метана, используемого для получения водорода:
В 1 молекуле метана CH4 содержится 4 атома водорода.
Таким образом, в 200 млрд кубометров метана содержится:
$$200\times {10}^9\text{ кубометров}\times 4\text{ атома}=800\times {10}^9$$ атомов водорода.

2. Рассчитаем количество атомов водорода, используемых для производства аммиака:
Поскольку у нас есть только половина количества водорода, использованного из метана, мы можем рассчитать:
$$800\times {10}^9\text{ атомов}÷2=400\times {10}^9\text{ атомов водорода}$$

3. Узнаем коэффициенты превращения водорода в аммиак:
В реакции превращения водорода в аммиак:
3 молекулы водорода (3H2) превращаются в 2 молекулы аммиака (2NH3).

4. Теперь мы можем найти количество аммиака, производимого из указанного количества водорода:
Для этого мы умножим количество молекул водорода на коэффициент превращения:
$$400\times {10}^9\text{ атомов водорода}\times \frac{2\text{ молекулы аммиака}}{3\text{ молекулы водорода}}=\frac{800}{3}\times {10}^9\text{ молекул аммиака}$$

5. Переведем количество молекул аммиака в миллионы тонн:
Для этого нам нужно знать молярную массу аммиака. Молярная масса аммиака (NH3) равна 17 г/моль.
Одна моль аммиака состоит из $6.022\times {10}^{23}$ молекул.
Таким образом, количество молекул аммиака можно перевести в массу, используя следующие пропорции:
$$1\text{ моль}=17\text{ г}$$
$$1\text{ моль}=6.022\times {10}^{23}\text{ молекул}$$
Переведем количество молекул аммиака в количество молей:
$$\frac{\frac{800}{3}\times {10}^9\text{ молекул аммиака}}{6.022\times {10}^{23}\text{ молекул/моль}}$$
А теперь переведем массу аммиака из молов в миллионы тонн:
$$\frac{\frac{800}{3}\times {10}^9\text{ молекул аммиака}}{6.022\times {10}^{23}\text{ молекул/моль}}\times \frac{1\text{ моль}}{17\text{ г}}\times \frac{1\text{ тонна}}{{10}^6\text{ г}}\times \frac{{10}^6}{{10}^6\text{ млн}}$$
Выполняя вычисления, получаем:
$$\frac{\frac{800}{3}\times {10}^9\times {10}^6}{6.022\times {10}^{23}\times 17\times {10}^6}=\frac{800}{3\times 6.022\times 17}\times {10}^3\text{ млн тонн}$$
$$\approx 8.822\times {10}^{-4}\times {10}^3\text{ млн тонн}$$
$$=8.822\times {10}^{-1}\text{ млн тонн}$$
$$\approx 0.8822\text{ млн тонн (с округлением до целых)}$$

Таким образом, годовое производство аммиака составляет около 0.8822 млн тонн.