Question

Водород смешали с азотом в молярном соотношении 4:1 с катализатором .Рассчитайте среднюю молярную массу полученной смеси газов, если выход аммиака составил 50%.

Answer 1

Пишем уравнение реакции
N2 + 3H2 = 2NH3
Если выход аммиака 50%, то его (исходя из уравнения) образовалось 1 моль, а это значит, что азота ушло 0.5 моль, а водорода 1.5 моль. Так как изначально азота было 1 моль, то после реакции осталось 1 - 0.5 = 0.5 моль. Водорода было 4 моль, а после реакции осталось 4 - 1.5 = 2.5 моль
Считаем среднюю молярную массу такой смеси по следующей формуле
$M = dfrac{n(N_{2}) cdot M(N_{2}) + n(H_{2}) cdot M(H_{2}) + n(NH_{3}) cdot M(NH_{3})}{n(N_{2}) + n(H_{2}) + n(NH_{3})}$
Подставим цифры
$M = dfrac{0.5 cdot 28 + 2.5 cdot 2 + 1 cdot 17}{0.5 + 2.5 + 1} = bf{9 ; frac{g}{mol}}$