Синтез аммиака
3/10В сосуде находятся три моля молекулярного азота \(N_2\) и один моль молекулярного водорода \(H_2\). В некоторый момент времени в сосуде происходит химическая реакция образования аммиака \(3H_2+N_2=2NH_3\), причем известно, что аммиака образовалось максимально возможное количество. Увеличилось или уменьшилось количество молекул в сосуде? Во сколько раз? Какое из веществ — азот или водород — находятся в избытке, а какое в недостатке?
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаСравните, сколько молей азота приходится на один моль водорода по уравнению реакции, и найдите, какое вещество расходуется полностью. Затем посчитайте число молей в сосуде до и после реакции.
ОтветКоличество молекул уменьшилось в \(6/5\) раза; азот в избытке, водород в недостатке.
РешениеИз уравнения реакции видно, что для полного прохождения реакции количество азота должно быть втрое меньше количества водорода. У нас азота втрое больше, поэтому весь водород и одна треть моля азота вступят в реакцию, а \(\dfrac{2}{3}\) моля азота останутся непрореагировавшими. Азот находится в избытке, водород — в недостатке.
По уравнению реакции аммиака образуется вдвое больше молей, чем вступило азота, то есть \(\dfrac{2}{3}\) моля. Всего в сосуде оказывается \(\dfrac{2}{3}+\dfrac{8}{3}=\dfrac{10}{3}\) моля вместо первоначальных 4 молей. Количество молекул уменьшилось в \(\dfrac{4}{10/3}=\dfrac{6}{5}\) раза.
Похожие задачи
- Реакция двухатомных газов Росатом 2018/19, 11 кл.
- Два сосуда на весах «Бельчонок» 2014/15, 10 кл.
- Азот и кислород в сосуде Курчатов 2017/18, 10 кл.
- Кислород и водород под поршнем МОШ 2017/18, 11 кл.
- Процентное содержание кислорода в воздухе Ведомственная 2017/18, 9 кл.
- Смешивание газов в теплоизолированном сосуде Физтех 2018/19, 10 кл.