Газовые смеси

[Alsenel]

Смесь азота с водородом пропустили над катализатором. В результате реакции с выходом 80% был получен аммиак, а содержание азота в полученной газовой смеси составила 25% по объему. Рассчитайте относительную молекулярную массу исходной газовой смеси.
Ответ: 11.

Мне не совсем понятно, будет ли в новой смеси водород и что делать с выходом

[M_GM]

Раз в реакции аммиак был получен с выходом 80%, значит осталось еще 20% веществ не вступивших в реакции, значит в новой смеси был и водород.

По выходу можно посчитать минимальный объем и состав исходной смеси

 

Начать можно с фразы: Пусть получено 80 л аммиака 

Тогда теоретически исходная смесь должна содержать все необходимое для получения 100 литров аммиака

Согласно уравнению реакции N2 + 3H2 = 2 NH3

на получение 100 л аммиака минимально необходимо 50 л азота и 150 л водорода

Поскольку реально получили 80 л аммиака, то азота израсходовалось 40 л, водорода израсходовалось 120 л, а 30 л водорода осталось

В конечной смеси - 80 л аммиака, 30 л водорода и азот, причем аммиак и водород составляют 75% смеси. Значит вся смесь имеет объем 110/0,75=146,7 л и азота там 36,7 л (т.е. реальная исходная смесь содержала избыток азота).

Окончательно реальная исходная содержала 40+36,7 = 76,7 л азота и 150 л водорода

Объемная доля азота 76,7/(76,7+150)=0,338,  водорода = 0,662

М(см) = 28*0,338+2*0,662 = 10,788 ~= 11

Изменено 6 Ноября, 2019 в 21:48 пользователем M_GM