Сколько водорода и азота потребуется для получения 112 л аммиака, при условии, что выход продукта составляет

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать химическое уравнение реакции образования аммиака и молярные соотношения веществ в этой реакции.

Химическое уравнение для образования аммиака выглядит следующим образом:

\[N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3\]

Из данного уравнения можно увидеть, что для образования 2 моль аммиака необходимо 1 моль азота и 3 моль водорода.

Теперь проведем расчеты:

1. Рассчитаем количество аммиака в молях, зная его объем:

Для этого мы используем уравнение идеального газа: \(V = n \cdot V_m\), где \(V\) - объем газа, \(n\) - количество вещества, \(V_m\) - молярный объем (при нормальных условиях он равен 22,4 л/моль).

Таким образом, количество аммиака в молях будет равно:

\[\text{количество аммиака (в моль)} = \frac{V(\text{аммиака})}{V_m}\]

В данном случае, объем аммиака равен 112 л, поэтому:

\[\text{количество аммиака (в моль)} = \frac{112\, \text{л}}{22,4\, \text{л/моль}}\]

\[\text{количество аммиака (в моль)} = 5\, \text{моль}\]

2. Теперь, с помощью молярных соотношений, найдем количество азота и водорода, необходимых для получения данного количества аммиака.

Из уравнения реакции мы знаем, что для образования 2 моль аммиака требуется 1 моль азота и 3 моль водорода.

Следовательно, количество азота и водорода в молях будет:

\[\text{количество азота (в моль)} = \frac{\text{количество аммиака (в моль)}}{2}\]

\[\text{количество водорода (в моль)} = 3 \cdot \text{количество азота (в моль)}\]

\[\text{количество водорода (в моль)} = 3 \cdot \frac{\text{количество аммиака (в моль)}}{2}\]

Подставим значения и произведем вычисления:

\[\text{количество азота (в моль)} = \frac{5\, \text{моль}}{2} = 2.5\, \text{моль}\]

\[\text{количество водорода (в моль)} = 3 \cdot \frac{5\, \text{моль}}{2} = 7.5\, \text{моль}\]

Итак, для получения 112 л аммиака потребуется около 2,5 моль азота и 7,5 моль водорода.