Амоняк: синтез, свойства и азотни торове
Амонякът се получава в промишлеността по метода на Хабер-Бош: N2 + 3H2 ⇌ 2NH3, ΔH < 0. Реакцията е обратима и екзотермична и протича с намаляване на броя на моловете газ, затова се провежда при високо налягане, умерена температура и с катализатор (желязо с добавки), който трябва да се пази от каталитични отрови. Амонякът е безцветен газ с остра миризма, по-лек от въздуха, много разтворим във вода (разтворът е основен) и лесно се втечнява. Най-голяма част от него се превръща в азотни торове.
Какво да запомним
- Обемите на газовете в реакцията се отнасят като коефициентите: 1 : 3 : 2.
- Добив = практическа маса : теоретична маса · 100%.
- Масова част на азота: NH4NO3 35%, (NH2)2CO около 46,7%.
- В лабораторията NH3 се получава от амониев хлорид и гасена вар при нагряване.
Пример
От 56 t азот теоретично се получават 68 t амоняк; ако са получени 51 t, добивът е 51 : 68 = 75%.
Проверете се: 10 въпроса
Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.
Кое уравнение описва синтеза на амоняк?
- N2 + 2H2 ⇌ 2NH3
- 2N + 3H2 ⇌ 2NH3
- N2 + 3H2 ⇌ NH3 + H2
- N2 + 3H2 ⇌ 2NH3
Отговор: N2 + 3H2 ⇌ 2NH3
Изравняване: 2 атома N и 6 атома H от двете страни.
Колко мола амоняк се получават от 6 mol водород при пълно превръщане?
- 4 mol
- 6 mol
- 2 mol
- 3 mol
Отговор: 4 mol
По уравнението от 3 mol H2 се получават 2 mol NH3; от 6 mol: 4 mol.
Защо газовата смес за синтеза се пречиства от серни съединения?
- Те увеличават добива
- Те охлаждат реактора
- Те отравят катализатора
- Те превръщат амоняка в азот
Отговор: Те отравят катализатора
Каталитичните отрови се свързват с повърхността на катализатора и намаляват активността му.
От 56 t азот са получени 51 t амоняк. Какъв е добивът? (N2 = 28, NH3 = 17)
- 51%
- 91%
- 68%
- 75%
Отговор: 75%
Теоретично: 56 : 28 = 2 Mmol N2 → 4 Mmol NH3 = 68 t; добив = 51 : 68 = 0,75.
Каква е масовата част на азота в амониевия нитрат NH4NO3? (M = 80, N = 14)
- 17,5%
- 35%
- 82%
- 46%
Отговор: 35%
В една формулна единица има 2 атома N: 28 : 80 = 0,35.
Каква миризма има амонякът?
- Остра, задушлива
- Няма миризма
- На развалени яйца
- Сладникава
Отговор: Остра, задушлива
Амонякът дразни лигавиците; миризмата му се усеща при отваряне на шише с амонячна вода.
Каква среда има воден разтвор на амоняк?
- Кисела
- Основна
- Неутрална
- Силно кисела
Отговор: Основна
NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH−: в разтвора има хидроксидни йони.
Защо амонякът се втечнява много по-лесно от азота и водорода?
- Има по-малка моларна маса
- Молекулите му са неполярни
- Реагира с въздуха
- Между молекулите му има водородни връзки
Отговор: Между молекулите му има водородни връзки
Водородните връзки между молекулите NH3 позволяват втечняване при охлаждане и умерено налягане.
Кой газ се отделя при нагряване на амониев хлорид с гасена вар?
- N2
- H2
- NH3
- Cl2
Отговор: NH3
2NH4Cl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O
Колко литра амоняк (н.у.) се получават от 10 L азот и 24 L водород при пълно превръщане на реагента в недостиг?
- 16 L
- 20 L
- 34 L
- 12 L
Отговор: 16 L
За 24 L H2 са нужни 8 L N2 (азотът е в излишък); V(NH3) = 2/3 · 24 = 16 L.