Решение задачи: Расчет массы углерода по объему аммиака

Для решения этой задачи необходимо составить уравнения двух последовательных реакций и провести расчеты по ним. Дано: \( V(NH_3) = 448 \text{ дм}^3 \) \( V_m = 22,4 \text{ дм}^3/\text{моль} \) Найти: \( m(C) \) — ? Решение: 1. Запишем уравнение реакции синтеза аммиака, чтобы узнать, сколько водорода потребовалось: \[ N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3 \] По уравнению реакции: \[ n(H_2) = \frac{3}{2} n(NH_3) = 1,5 \cdot n(NH_3) \] 2. Вычислим количество вещества аммиака: \[ n(NH_3) = \frac{V(NH_3)}{V_m} = \frac{448 \text{ дм}^3}{22,4 \text{ дм}^3/\text{моль}} = 20 \text{ моль} \] 3. Найдем количество вещества водорода: \[ n(H_2) = 1,5 \cdot 20 \text{ моль} = 30 \text{ моль} \] 4. Запишем уравнение реакции получения водорода из угля (углерода) и воды (пароводяная конверсия): \[ C + H_2O \xrightarrow{t} CO + H_2 \] По уравнению реакции количество вещества угля равно количеству полученного водорода: \[ n(C) = n(H_2) = 30 \text{ моль} \] 5. Вычислим массу угля: \[ M(C) = 12 \text{ г/моль} \] \[ m(C) = n(C) \cdot M(C) = 30 \text{ моль} \cdot 12 \text{ г/моль} = 360 \text{ г} \] Ответ: 360