化学の問題です。

質問

誰か教えてください!

標準状態において、8.4gの窒素と13.44Lの水素を混合して反応させた。化学反応式は以下に示すとおりである。次の問いに答えよ。

N2 + ３H2 →２NH3

(1)反応せずに残った気体はどちらか。
(2)(1)で残った気体は標準状態で何Lか。
(3)生成したNH3は何gか。
(4)窒素と水素などちらがあと何gあれば、どちらも残ること泣く完全に反応するか。
(5)(4)の解きに生成するNH3は何gか。

解説つきでお願いします。

ちなみに回答は
(1)窒素
(2)2.24L
(3)6.8g
(4)水素が0.6g
(5)10.2g

です。

回答しかなかったのでやり方がわかりません!

お願いします！

回答No.2

htms42

水素と窒素を混ぜたからといって反応してアンモニアができるというわけではありません。
少しぐらい加熱しても駄目です。
教科書に載っている合成方法（ハーバー・ボッシュ法）では２００気圧、５００℃で触媒を使います。
２０世紀の初めにやっと成功した合成方法なのです。

水素を酸素を混ぜて火を付けると水ができるという反応と同じようなイメージで考えているようですね。
それなら水素と酸素で問えばいいことです。一酸化窒素と酸素でもいいです。
実際に起こる反応で問題を作るべきでしょう。

こういう問題について考えてみようという気にはなれません。

「銅が希硫酸に溶ける時の反応式を示せ」と言う問題が出れば
「溶けないのだから反応式を書くことはできません」と答えるでしょう。

この問題であれば「初めに用意した窒素と水素がそのまま残っている」と答えることになります。

回答No.1

windwald

アドバイスをもって回答いたします。

まず(0)について、化学のカテゴリで質問されているのですから、タイトルを工夫しましょう。
ここに、地理の質問を問いかける人はいません。
また、自分はどう考えたのか示しましょう。
他人に解いてもらったのを書き写しただけでは何も得るものがありません。
自分のつまづきポイントを明らかにすることが大事です。

さて、化学反応の前後の量の関係が問われています。
この問題は化学反応式がかけること、
物質量(単位[mol]で示す物質粒子の個数)計算ができることが当たり前であると要求されます。

はじめに用意した窒素、水素はそれぞれ 0.3mol, 0.6mol です。
単に用意したと言うだけであって、使わず残る可能性があります。
さて、問題に示されたように、N2+3H2→2NH3という物質量比で反応が起こります。
もし、窒素0.3molが全部反応するなら、水素は0.9mol必要なはずですが水素は全部で0.6molしかないのです。
つまり、水素0.6molが全部反応してしまうと、それ以上は反応が起こりません。

次のような表にまとめましょう
　　　　　　窒素　　水素　　アンモニア
はじめの量
反応した量

　残った量

このうち2番目の「反応した量」が係数比ですね。
ここまでできればあとは全て自明の事柄ですから省略します。

なお、この回答のあと、全て解いてくれる回答者が現れるかも知れませんが、
質問者さんの回答の答え合わせ程度になさってください。