Question

Помогите пожалуйста решить задачу

Рассчитать, сколько килограммов аммиачной селитры образуется при пропускании 4,48 м3 аммиака (н.с.) через раствор, содержащий 150 кг азотной кислоты?
Ответ в книжке ответов (16 кг)

Answer 1

Для решения этой задачи необходимо записать баланс реакции между аммиаком и азотной кислотой:

NH3 + HNO3 → NH4NO3

Это означает, что одна молекула аммиака и одна молекула азотной кислоты реагируют, чтобы образовать одну молекулу аммиачной селитры.

Сначала определим количество молей аммиака, которое мы используем:

PV = nRT

n = PV/RT

где P - давление (в нормальных условиях равно 1 атмосфере), V - объем, T - температура в кельвинах, R - универсальная газовая постоянная.

Tак как реакция протекает при нормальных условиях, температура составляет 273 K.

n(NH3) = PV/RT = (1 атм) * (4,48 м^3) / (0,0821 * 273 K) = 174 моль

Согласно балансовому уравнению, каждая моль аммиака реагирует с одной молью азотной кислоты, чтобы образовать одну моль аммиачной селитры. Следовательно, количество молей азотной кислоты, которое необходимо, равно количеству молей аммиака:

n(HNO3) = n(NH3) = 174 моль

Теперь мы можем вычислить массу азотной кислоты, которая нам нужна:

m(HNO3) = n(HNO3) * M(HNO3),

где M(HNO3) - молярная масса азотной кислоты.

M(HNO3) = 14 г/моль + 1 г/моль + 48 г/моль = 63 г/моль

m(HNO3) = 174 моль * 63 г/моль = 10,9 кг

Наконец, мы можем вычислить массу аммиачной селитры, которая образуется в результате реакции:

m(NH4NO3) = n(NH3) * M(NH4NO3),

где M(NH4NO3) - молярная масса аммиачной селитры.

M(NH4NO3) = 14 г/моль + 4 г/моль + 14 г/моль + 3 * 16 г/моль = 80 г/моль

m(NH4NO3) = 174 моль * 80 г/моль = 13,9 кг

Таким образом, образуется 13,9 кг аммиачной селитры при пропускании 4,48 м^3 аммиака (н.с.) через раствор, содержащий 150 кг азотной кислоты.