При взаимодействии водорода и азота получено 3,4 г аммиака, что составляет 25% от теоретически возможного выхода. Определите объем воздуха, содержащего необходимый для реакции объем азота.

N₂ + 3H₂ = 2NH₃

Найдем количество вещества аммиака:

n (NH₃) = m (NH₃) / M (NH₃) = 3,4 / 17 = 0,2 моль;

Теоретически возможное количество аммиака будет равно:

n_теор (NH₃) = n (NH₃) / η (NH₃) = 0,2 / 0,25 = 0,8 моль;

Согласно стехиометрии реакции:

n (N₂) = 0,5n_теор (NH₃) = 0,5 * 0,8 = 0,4 моль;

Найдем объемы азота и воздуха (при н. у.), учитывая, что объемная доля (х) азота в воздухе составляет 0,78:

V (N₂) = n (N₂) * VM = 0,4 * 22,4 = 8,96 л;

V (воздуха) = V (N₂) / х (N₂) = 8,96 / 0,78 = 11,49 л.

Ответ: V (воздуха) = 11,49 л.