物質量と化学反応式

質問

アンモニアは，気体の窒素と水素を反応させて合成することができる。
N2 + 3 H2 2 NH3
この反応によって，標準状態（ 0 ℃，1．01 # 105 Pa）で 22．4 L のアンモニアが生じた。
このときに反応した水素の物質量は？

こちらの解説をお願いします。

回答No.1

cbm51901

標準状態における、1mol の気体の体積は 22.4L です。

https://www.nhk.or.jp/kokokoza/tv/kagakukiso/archive/kagakukiso_20.pdf

22.4L のNH3 が生じたということは、1mol のNH3 が生じたという事です。

この問題の本質は、1mol のNH3 を合成するために、何mol のH2 を反応させる必要があったか、ということです。

[化学反応式]　N2 + 3H2 ＝ 2NH3

上記から、2mol の NH3 を生成するのに 3mol の H2 が必要であることがわかります。しかし、実際に生成されたのは 1mol の NH3 ですから、それを生成するのには、1.5mol の H2 が必要であったことになります。

従って、反応した水素の物質量は、1.5mol ということになります。