3 g H2와 42 g N2를 반응시켰을 때 생성되는 NH3의 질량 ★

3 g H2와 42 g N2를 반응시켰을 때 생성되는 NH3의 질량

 

 

3 g H2와 42 g N2의 반응에 의하여 생성되는 NH3의 질량(g)은?

단, 원자량은 H = 1, N = 14.

 

 

 

H2의 몰질량 = 2(1) = 2 g/mol 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/16840 )

 

3 g H2의 질량을 계산하면,

3 g / (2 g/mol) = 1.5 mol H2

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

N2의 몰질량 = 2(14) = 28 g/mol 이므로,

42 / 28 = 1.5 mol N2

 

 

 

암모니아 합성 반응식

3H2 + N2 → 2NH3

 

H2 : N2 = 3 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

1.5 mol H2와 화학량론적으로 반응하는 N2의 몰수를 계산하면,

H2 : N2 = 3 : 1 = 1.5 mol : ? mol

 

? = 1.5 / 3 = 0.5 mol N2

---> N2는 이만큼 있다, 남는다?

---> N2 = 과잉 반응물, H2 = 한계 반응물.

( 참고: 한계 반응물 https://ywpop.tistory.com/3318 )

 

 

 

생성물의 양은 한계 반응물의 양에 의해 결정되고,

H2 : NH3 = 3 : 2 계수비(= 몰수비) 이므로,

1.5 mol H2가 화학량론적으로 반응했을 때

생성되는 NH3의 몰수를 계산하면,

H2 : NH3 = 3 : 2 = 1.5 mol : ? mol

 

? = 2 × 1.5 / 3 = 1 mol NH3

 

 

 

NH3의 몰질량 = (14) + 3(1) = 17 g/mol 이므로,

1 mol NH3의 질량을 계산하면,

1 mol × (17 g/mol) = 17 g NH3

 

 

 

답: 17 g NH3

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/8856 ]

1.39 mol H2와 3.44 mol N2를 반응시켰다.

 

 

 

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