Выход аммиака при синтезе из водорода и азота
В реактор для синтеза аммиака поместили 8 м³ водорода и 3 м³ азота (н. у.). На выходе из реактора было получено 2,7 м³ аммиака (н. у.). Определите выход продукта реакции.
Дано
`V(H_2) = 8 text{ м}^3`
`V(N_2) = 3 text{ м}^3`
`V_text{практ.}(NH_3) = 2.7 text{ м}^3`
Найти
`η(NH_3) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции синтеза аммиака:
`N_2 + 3H_2 = 2NH_3`
Согласно уравнению реакции, для полного взаимодействия 3 м³ азота требуется 9 м³ водорода. У нас имеется только 8 м³ водорода, следовательно, водород в недостатке, расчёт теоретического объёма аммиака ведём по водороду.
Из 3 объёмов водорода образуется 2 объёма аммиака, поэтому теоретический объём аммиака:
`V_text{теор.}(NH_3) = (2*V(H_2))/3 = (2*8)/3 = 5.333 text{ м}^3`
Вычислим выход продукта реакции:
`η(NH_3) = (100*V_text{практ.}(NH_3))/(V_text{теор.}(NH_3)) = (100*2.7)/5.333 = 50.63%`
Ответ
`η(NH_3) = 50.63%`