Для начала нам необходимо найти количество аммиака, которое можно получить теоретически.
Реакция синтеза аммиака может быть записана следующим образом:
N₂ + 3H₂ -> 2NH₃
Согласно уравнению реакции, на каждые 1 моль N₂ требуется 3 моля H₂ для образования 2 моль NH₃.
Мы знаем, что объем азота составляет 30 литров. Для вычисления количества молей азота используем уравнение идеального газа:
n(азот) = V(азот) / Vm
Где n – количество молей, V – объем газа, Vm – молярный объем.
Молярный объем при стандартных условиях составляет примерно 22,4 литра/моль.
n(азот) = 30 / 22,4 = 1,34 моль
Таким образом, у нас есть 1,34 моль N₂.
Теперь найдем количество молей аммиака, которые можно получить.
Согласно уравнению реакции, на каждые 1 моль N₂ образуется 2 моль NH₃. Таким образом, количество молей аммиака равно удвоенному количеству молей азота.
n(аммиак) = 2 * n(азот) = 2 * 1,34 = 2,68 моль
Теперь вычислим объем аммиака, используя количество молей и уравнение идеального газа:
V(аммиак) = n(аммиак) * Vm
V(аммиак) = 2,68 * 22,4 = 59,97 л
Таким образом, объем аммиака, который можно получить, составляет примерно 59,97 л.