С помощью каких химических реакций можно получить аммиак NH3 из метана CH4? Напишите схему превращения и рассчитайте, сколько молей аммиака можно теоретически получить из 1 моля метана.

Ответ: 1,33 моль

Дано:

n(CH₄) = 1 моль

Найти:

n(NH₃) - ?

Объяснение:

Непосредственно получить аммиак из метана не получиться. Из метана при его термическом разложении получим водород:

СН₄⇒ С + 2Н₂↑ (УХР1)

Вторым этапом будет получение аммиака из атмосферного азота и водорода. Эта реакция обратима; она протекает при температуре около 300°С, давлении 20-30 МПа и в присутствии катализатора - пористого железа.

N₂ + 3H₂ ⇄ 2NH₃ + Q  (УХР2)

Из УХР1 видно, что из 1 моль метана получили теоретически 2 моль водорода, то есть n(H₂) = 2 моль

Из УХР2 видно, что n(NH₃) = ²/₃n(H₂)

n(NH₃) = ²/₃*2 моль = 1,33 моль

Ответ: 1,33 моль