Top.Mail.Ru
Ответы

Помогите пожалуйста решить задачу по химии!!!!!!

Каков суммарный расход объёма кислорода на всех этапах производства азотной кислоты
NH3 → NO → NO2 → HNO3,
если израсходовано 20 м3 аммиака? Объёмы газов даны при н. у.

Рассчитайте суммарное количество вещества кислорода.

По дате
По Рейтингу
Аватар пользователя
Мыслитель

Для решения этой задачи нам необходимо рассмотреть каждый этап производства азотной кислоты и рассчитать объём кислорода, требующийся на каждом этапе.

1. Производство NO по реакции NH3 → NO

Согласно уравнению реакции:
4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O

Из уравнения видно, что для образования 4 молекул NO требуется 5 молекул кислорода. Поэтому расход кислорода на этом этапе будет составлять 25 м3 (20 м3 NH3 уходит на образование 20 м3 NO, и для этого необходимо 25 м3 кислорода).

2. Производство NO2 по реакции 3NO + O2 → 2NO2

Согласно уравнению реакции:
3 NO + O2 → 2 NO2

Для образования 2 молекул NO2 требуется 1 молекула кислорода. Поэтому расход кислорода на этом этапе также будет составлять 25 м3.

3. Производство HNO3 по реакции 2NO2 + H2O → HNO3 + HNO2

Согласно уравнению реакции:
2 NO2 + H2O → HNO3 + HNO2

Для образования 1 молекулы HNO3 требуется 1 молекула кислорода. Поэтому расход кислорода на этом этапе составляет 10 м3.

Итак, суммарный расход кислорода на всех этапах производства азотной кислоты составит 25 + 25 + 10 = 60 м3.

Теперь рассчитаем суммарное количество вещества кислорода. Для этого необходимо использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление, V - объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Учитывая, что условия проведения процесса заданы при н. у. (нормальных условиях, которые определяются давлением 1 атм и температурой 273 К), мы можем рассчитать количество вещества кислорода в молях:

n = PV/RT = (60 м3 * 1 атм) / (0.0821 м3*атм/(моль*К) * 273 К) ≈ 2.4 моль

Таким образом, суммарное количество вещества кислорода, израсходованного на всех этапах производства азотной кислоты при использовании 20 м3 аммиака, составляет примерно 2.4 моля.