Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание № 1550
i

Смесь азота с во­до­ро­дом при на­гре­ва­нии про­пу­сти­ли над ка­та­ли­за­то­ром. В ре­зуль­та­те ре­ак­ции с вы­хо­дом 70% был по­лу­чен ам­ми­ак, а со­дер­жа­ние во­до­ро­да в по­лу­чен­ной га­зо­вой смеси со­ста­ви­ло 68% по объ­е­му. Рас­счи­тай­те мас­со­вую долю (%) во­до­ро­да в ис­ход­ной га­зо­вой смеси.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

\ChemFormN_2 плюс 3H_2 = 2NH_3;

В ис­ход­ной смеси ко­ли­че­ства ве­ще­ства 1 моль (для упро­ще­ния), из них х моль \ChemFormN_2 и 1-х моль \ChemFormH_2, т. к. в по­лу­чен­ной га­зо­вой смеси 68% по объ­е­му \ChemFormH_2, то в ис­ход­ной смеси \ChemFormH_2 в из­быт­ке;

 

Из х моль \ChemFormN_2 с вы­хо­дом 70% будет по­лу­че­но 2 · х · 0,7 = 1,4 · х моль \ChemFormNH_3, т. е. в ре­ак­цию всту­па­ет 0,7 · x моль \ChemFormN_2 и 0,7 · х · 3 = 2,1 · х моль \ChemFormH_2, сле­до­ва­тель­но, в по­лу­чен­ной га­зо­вой смеси 0,3 · x моль \ChemFormN_2, 1,4 · x моль \ChemFormNH_3 и 1−x−2,1 · x моль \ChemFormH_2;

 

по усло­вию, (0,3 · x+1,4 · x+1−x−2,1 · x) · 0,68 = 1−x−2,1 · x, от­ку­да x = 0,15;

 

\ChemForm\omega левая круг­лая скоб­ка H_2 пра­вая круг­лая скоб­ка в ис­ход­ной смеси = 2 · (1−0,15)/(2 · (1−0,15)+28 · 0,15) = 0,288 или 28,8%

 

Ответ: 29

Источник: Цен­тра­ли­зо­ван­ное те­сти­ро­ва­ние по химии, 2013
Сложность: V