Рассчитаете выход аммиака

[regrets]

Смесь азота и водорода, имеющую относительную плотность по водороду 6,2, пропустили над катализатором. Молярная масса полученной газовой смеси составила 16,58 г/моль. Рассчитайте выход аммиака.

N2+3H2->2NH3 

28х+(1-х)2=12,4

х=0,4 - N2; 1-х= 0,6 - H2

Как решать дальше?

 

[stearan]

Вы вполне хорошо начали, причем сразу с двух концов  если относительная плотность по водороду задана 6.2, то "школьная" плотность будет 12.4, что и соответствует начальному составу газовой смеси 0.6 моля H₂ + 0.4 моля N₂

уравнение реакции тоже у Вас записано, а по нему видите, что N₂ в избытке, a теоретический  максимум что можно получить израсходовав весь H₂ - это 0.4 моля NH₃
пусть прореагирует x молей N₂ тогда в смеси будем иметь:

(0.6-3x) молей H₂, (0.4-x) молей N₂ и 2х молей NH₃ 

мольная масса энтой микстуры будет ((0.6-3x)*2+(0.4-x)*28+2x*17)/(1-2x) что по заданию должно = 16.58; оттуда х=0.126055 и получено 0.25211 моля NH₃

что представляет собой 63% от оных теоретических 0.4 моля. 
разумеется, с реальной термодинамикой процесса это не имеет ничего общего, увы...
для полноты картины, конечные мольные доли газов соответственно:

y(H₂)=   0.29661

y(N₂)=   0.36629

y(NH₃)=0.33710

 

[regrets]

Спасибо! 

[ash111]

В 21.01.2024 в 00:41, stearan сказал:

Вы вполне хорошо начали, причем сразу с двух концов  если относительная плотность по водороду задана 6.2, то "школьная" плотность будет 12.4, что и соответствует начальному составу газовой смеси 0.6 моля H₂ + 0.4 моля N₂

уравнение реакции тоже у Вас записано, а по нему видите, что N₂ в избытке, a теоретический  максимум что можно получить израсходовав весь H₂ - это 0.4 моля NH₃
пусть прореагирует x молей N₂ тогда в смеси будем иметь:

(0.6-3x) молей H₂, (0.4-x) молей N₂ и 2х молей NH₃ 

мольная масса энтой микстуры будет ((0.6-3x)*2+(0.4-x)*28+2x*17)/(1-2x) что по заданию должно = 16.58; оттуда х=0.126055 и получено 0.25211 моля NH₃

что представляет собой 63% от оных теоретических 0.4 моля. 
разумеется, с реальной термодинамикой процесса это не имеет ничего общего, увы...
для полноты картины, конечные мольные доли газов соответственно:

y(H₂)=   0.29661

y(N₂)=   0.36629

y(NH₃)=0.33710

 

неверно, по-моему.

я не проверял расчеты, но если было потрачено 0,126 моля азота, то выход должен быть 0,126/0,4*100 = 31,5%

 

В 21.01.2024 в 00:41, stearan сказал:

что представляет собой 63% от оных теоретических 0.4 моля. 

потому что из 0,4 моля азота теоретически аммиака должно получиться 0,8 моль, правильно?)

[stearan]

В 22.01.2024 в 11:27, ash111 сказал:

из 0,4 моля азота теоретически аммиака должно получиться 0,8 моль

при достатке H₂.
в ответе ясно всё написано.

Изменено 22 Января, 2024 в 16:48 пользователем stearan

[ash111]

В 22.01.2024 в 17:16, stearan сказал:

при достатке H₂.
в ответе ясно всё написано.

все верно, извиняюсь)