برای پاسخ به سوالات مربوط به شیمی دهم به صورت زیر عمل میکنیم:
### سوال 1:
**معادله واکنش:**
\[ N_2(g) + 3H_2(g) \rightarrow 2NH_3(g) \]
#### قسمت (a):
محاسبه مقدار هیدروژن مورد نیاز برای تولید 59.5 کیلوگرم آمونیاک:
1. **محاسبه مول آمونیاک:**
- وزن مولکولی آمونیاک (NH₃) = 17 گرم/mol
- مول آمونیاک = \( \frac{59500 \text{ گرم}}{17 \text{ گرم/mol}} = 3500 \text{ mol} \)
2. **محاسبه مول هیدروژن مورد نیاز:**
- از معادله، 3 مول H₂ به 2 مول NH₃ تبدیل میشوند. بنابراین برای 3500 مول NH₃، نیاز به:
\[ \frac{3}{2} \times 3500 = 5250 \text{ mol H}_2 \]
#### قسمت (b):
محاسبه مقدار نیتروژن برای تولید 2400 لیتر آمونیاک در شرایط STP:
1. **حجم مولی در STP = 22.4 لیتر/mol**
- مول آمونیاک = \( \frac{2400 \text{ لیتر}}{22.4 \text{ لیتر/mol}} = 107.14 \text{ mol} \)
2. **محاسبه مول نیتروژن مورد نیاز:**
- از معادله، 1 مول N₂ به 2 مول NH₃ تبدیل میشود. بنابراین برای 107.14 مول NH₃ نیاز به:
\[ \frac{1}{2} \times 107.14 = 53.57 \text{ mol N}_2 \]
3. **محاسبه جرم نیتروژن:**
- وزن مولکولی نیتروژن (N₂) = 28 گرم/mol
\[ 53.57 \text{ mol} \times 28 \text{ گرم/mol} = 1499.96 \text{ گرم} \]
### سوال 2:
**معادله واکنش:**
\[ C_3H_8 + O_2 \rightarrow \text{}CO_2 + \text{}H_2O \]
#### قسمت (الف):
محاسبه مول اکسیژن برای تولید 100 گرم دیاکسید کربن:
1. **محاسبه مول دیاکسید کربن:**
- وزن مولکولی CO₂ = 44 گرم/mol
- مول CO₂ = \( \frac{100 \text{ گرم}}{44 \text{ گرم/mol}} = 2.27 \text{ mol} \)
2. **محاسبه مول اکسیژن مورد نیاز:**
- از معادله (پس از موازنه): 5 مول O₂ برای تولید 3 مول CO₂ نیاز است.
\[ \frac{5}{3} \times 2.27 = 3.78 \text{ mol O}_2 \]
#### قسمت (ب):
محاسبه مول اکسیژن برای تولید 3 مول آب:
1. **محاسبه مول اکسیژن مورد نیاز:**
- از معادله موازنه شده: 4 مول H₂O به 5 مول O₂ نیاز دارد.
\[ \frac{5}{4} \times 3 = 3.75 \text{ mol O}_2 \]
