Давайте разберёмся с этой задачей пошагово. Мы будем использовать химическое уравнение реакции между азотом ((N_2)) и водородом ((H_2)) для образования аммиака ((NH_3)). Уравнение реакции выглядит следующим образом:
[ N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3 ]
Это уравнение показывает, что одна молекула азота реагирует с тремя молекулами водорода для образования двух молекул аммиака. Это значит, что соотношение объемов азота и водорода в этой реакции составляет 1:3. Это соотношение справедливо и для объемов газов при одинаковых условиях температуры и давления, согласно закону Авогадро.
Теперь давайте решим задачу:
- Дано: 7,05 литра водорода ((H_2)).
- Найти: Объём азота ((N_2)), необходимый для полной реакции.
Согласно стехиометрическому соотношению (1:3) из уравнения реакции, для каждого объема азота требуется три объема водорода. Чтобы найти, сколько азота необходимо, мы можем использовать это соотношение:
[
V(N_2) = \frac{V(H_2)}{3}
]
Подставим значение объема водорода в эту формулу:
[
V(N_2) = \frac{7.05 \, \text{л}}{3} = 2.35 \, \text{л}
]
Таким образом, для взаимодействия с 7,05 литрами водорода требуется 2,35 литра азота при тех же условиях температуры и давления.
Это решение подразумевает, что реакция протекает в идеальных условиях, и объемы измеряются при одинаковых условиях (например, при нормальных условиях: 0°C и 1 атм).