Мировое производство водорода 55 млн т в год
Мировое производство водорода составляет 55 млн т в год. Половина его идёт на синтез аммиака. Сколько миллионов тонн аммиака производится ежегодно?
Дано
`m_text{общ.}(H_2) = 55 text{ млн т} = 5.5*10^10 text{ кг}`
`ω_text{аммиак}(H_2) = 0.5`
Найти
`m_text{миров.}(NH_3) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции синтеза аммиака:
`N_2 + 3H_2 = 2NH_3`
Найдём массу водорода, идущего на синтез аммиака:
`m(H_2) = ω_text{аммиак}(H_2)*m_text{общ.}(H_2) = 0.5*5.5*10^10 = 2.75*10^10 text{ кг}`
Найдём количество вещества водорода:
`n(H_2) = (m(H_2))/(M(H_2)) = (2.75*10^10)/2 = 1.375*10^10 text{ кмоль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества аммиака в 2/3 раза меньше количества водорода:
`n(NH_3) = (2*n(H_2))/3 = (2*1.375*10^10)/3 = 9.167*10^9 text{ кмоль}`
Найдём массу производимого аммиака:
`m(NH_3) = n(NH_3)*M(NH_3) = 9.167*10^9*17 = 1.558*10^11 text{ кг} = 155.8 text{ млн т}`
Ответ
`m(NH_3) = 155.8 text{ млн т}`