Для решения этой задачи необходимо определить, какая часть оксида азота (NO) была получена относительно теоретически возможного выхода продукта. Для этого сначала нужно написать сбалансированное уравнение реакции каталитического окисления аммиака (NH₃):
[ 4 \text{NH}_3 + 5 \text{O}_2 \rightarrow 4 \text{NO} + 6 \text{H}_2\text{O} ]
Теперь, рассчитаем молярные массы веществ, участвующих в реакции:
- Молярная масса NH₃ = 14 (азот) + 3 × 1 (водород) = 17 г/моль.
- Молярная масса NO = 14 (азот) + 16 (кислород) = 30 г/моль.
Определим количество молей аммиака:
[ n(\text{NH}_3) = \frac{34 \, \text{г}}{17 \, \text{г/моль}} = 2 \, \text{моль} ]
Согласно уравнению реакции, из 4 моль NH₃ получается 4 моль NO. Следовательно, из 2 моль NH₃ получится 2 моль NO.
Рассчитаем теоретическую массу NO, которая могла бы быть получена из 2 моль аммиака:
[ m_{\text{NO (теоретическое)}} = 2 \, \text{моль} \times 30 \, \text{г/моль} = 60 \, \text{г} ]
Теперь, нам известно, что фактически было получено 54 г NO. Следовательно, массовая доля фактически полученного NO относительно теоретически возможного составляет:
[ \omega = \frac{54 \, \text{г}}{60 \, \text{г}} \times 100\% = 90\% ]
Таким образом, массовая доля оксида азота (II) составляет 90% от теоретически возможного выхода.