Egy 0,6 dm3 térfogatú reaktorban az ammóniaszintézist vizsgáljuk. A vizsgálat kezdetekor 18,7 g, hidrogént és nitrogént 3:1 mólarányban tartalmazó elegyet vezetünk be a reaktorba, majd a reaktort lezárjuk. ?

Szia!

A 18,7 g gázelegyben legyen: x g H2 és 18,7-x g N2.

Kiszámolva ekkora tömegű vegyületek anyagmennyiségét:

H2: x/2 mol

N2: (18,7-x)/28 mol

A H2 és a N2 mólaránya 3:1, ez alapján felírható a következő egyenlet:

[x/2] / [(18,7-x)/28] = 3

Az egyenlet megoldása = x = 3,3

Visszahelyettesítve, a keverék tartalmaz:

1,65 mol H2-t és 0,55 mol N2-t

Az egyensúly beállta utáni gázelegy anyagmennyiségét ki tudjuk számolni a gázok állapotegyenletével: pV = nRT. Kifejezve az n-t: n = pV/RT

Az adatokat behelyettesítve:

n = 19200 kPa * 0,6 dm3 / 8,314 J/(mol*K) * 693 K = 2 mol

Ismerjük a kiindulási anyagmennyiségeket. A reakció során alakuljon át y mol N2. Az adatokra felírható egy táblázat:

N2(g) + 3 H2(g) = 2 NH3

kiindulás: 0,55 mol 1,65 mol -

átalakult: y mol 3y mol 2y mol

egyensúly: 0,55-y mol 1,65-3y mol 2y mol

Kiszámoltuk az egyensúlyi gázelegy anyagmennyiségét, a komponensek anyagmennyiségével felírható egy egyenlet:

0,55-y+1,65-3y+2y = 2

y = 0,1

Visszahelyettesítve:

H2: 1,65-3*0,1 = 1,35 mol

N2: 0,55-0,1 = 0,45 mol

NH3: 0,2 mol