Question

Складіть рівняння реакції згоряння амоніаку NH3 у кисні з утворенням азоту й води. Обчисліть об’єм кисню (н. у.), що необхідний для спалювання амоніаку кількістю 24 моль. Який об’єм (н.у.) кожного з продуктів реакції при цьому утворюється?

Answer 1

Відомо: n(NH3)=24 моль. Знайти: V(О2)-? V(N2)-? V(H2O)-?
Розв'язування:
І спосіб
Записуємо рівняння реакції: 4NH3 + 3О2 = 2N2 + 6H2O
Співвідношення кількості реагентів (у молях) дорівнює співвідношенню відповідних коефіцієнтів у рівнянні реакції.
За рівнянням записуємо співвідношення кількостей речовини:
n(NH3)/4=n(О2)/3=n(N2)/2=n(H2O)/6
За цими співвідношеннями можна одразу обчислити об'єм, знаючи, що n=V/VM, де VM - постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль.
У співвідношенні n(NH3)/4=n(О2)/3 замінюємо кількість речовини кисню на об'єм: n(NH3)/4=V(О2)/(3•VM)
Звідси виражаємо об'єм кисню:
V(О2)•4=3•VM•n(NH3), тому
V(О2)=3•VM•n(NH3):4=3•22,4л/моль•24 моль:4=403,2 л.
У співвідношенні n(NH3)/4=n(N2)/2 замінюємо кількість речовини азоту на об'єм: n(NH3)/4=V(N2)/(2•VM)
Звідси виражаємо об'єм азоту:
V(N2)•4=2•VM•n(NH3), тому
V(N2)=2•VM•n(NH3):4=2•22,4л/моль•24 моль:4=268,8 л.
У співвідношенні n(NH3)/4=n(Н2О)/6 замінюємо кількість речовини води на об'єм: n(NH3)/4=V(Н2О)/(6•VM)
Звідси виражаємо об'єм води:
V(Н2О)•4=6•VM•n(NH3), тому
V(Н2О)=6•VM•n(NH3):4=6•22,4л/моль•24 моль:4=806,4 л  
Відповідь: V(О2)=403,2 л; V(N2)=268,8 л; V(Н2О)=806,4 л.
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: 4NH3 + 3О2 =2N2 + 6H2O
Співвідношення кількості реагентів (у молях) дорівнює співвідношенню відповідних коефіцієнтів у рівнянні реакції.
За рівнянням записуємо співвідношення кількостей речовини:
n(NH3)/4=n(О2)/3=n(N2)/2=n(H2O)/6
За співвідношенням n(NH3)/4=n(О2)/3 можна обчислити кількість речовини кисню:
n(О2)•4=3•n(NH3), тому n(О2)=3•n(NH3):4=3•24 моль:4=18 моль
За співвідношенням n(NH3)/4=n(N2)/2 можна обчислити кількість речовини азоту:
n(N2)•4=2•n(NH3), тому n(N2)=2•n(NH3):4=2•24 моль:4=12 моль
За співвідношенням n(NH3)/4=n(Н2О)/6 можна обчислити кількість речовини води:
n(Н2О)•4=6•n(NH3), тому n(Н2О)=6•n(NH3):4=6•24 моль:4=36 моль
З формули n=V/VM, де VM - постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль, знаходимо об'єм V=n•VM
V(O2)=18 моль•22,4 л/моль=403,2 л
V(N2)=12 моль•22,4 л/моль=268,8 л
V(Н2О)=36 моль•22,4 л/моль=806,4 л
Відповідь: V(О2)=403,2 л; V(N2)=268,8 л; V(Н2О)=806,4 л.