Расчеты объемных отношений газов при химических реакциях
Задача 1. Объём кислорода, необходимый для каталитического окисления аммиака объёмом 224 л, соттавляет: 1) 140 л; 2) 28 л; 3)280 л; 4)50 л.
|
Дано: |
Решение |
|
V(H2S) = 448 л V(О2) - ? VM = 22,4 л/моль |
Окислительная способность воздуха связана с наличием в нём кислорода. На долю кислорода в воздухе приходится около 21% или 1/5 часть по объёму. Это и следует иметь в виду при решении задач такого типа. |
Аммиак окисляется с образованием различных продуктов. При окислении без катализатора аммиак превращается в азот и воду:
4NH3 | + | 3O2 | -> | 2N2 | + | 6H2O | (1) |
В присутствии катализатора аммиак окисляется до монооксида азота:
4NH3 | + | 5O2 | 4NО | + | 6H2O | (2) |
Поскольку в условии задачи говорится о каталитическом окислении аммиака, то расчёты необходимо вести по уравнению реакции (2):
V=224 л | V-? | |||||
4NH3 | + | 5O2 | 4NО | + | 6H2O | |
|
n = 4 моль |
|
5 моль |
|
4 моль |
|
6 моль |
224 л V
4 моль 5 моль
V = 224 л * 5 моль : 4 моль = 280 л.
Ответ: 3.
Задача 2. Объём воздуха, необходимый для полного окисления сероводорода объёмом 4,48 л, равен
64 л
-
32 л -
109 л -
640 л.
|
Дано: |
Решение |
|
V(H2S) = 448 л Vвозд.) - ? |
Окислительная способность воздуха связана с наличием в нём кислорода. На долю кислорода в воздухе приходится около 21% или 1/5 часть по объёму. |
Сероводород реагирует с кислородом неоднозначно. При неполном сгорании сероводород окисляется до серы:
2H2S | + | O2 | → | 2S | + | 2H2O | (1) |
При полном окислении сероводорода образуется диоксид серы:
2H2S | + | 3O2 | → | 2SO2 | + | 2H2O | (2) |
Поскольку в условии задачи речь идет о полном окислении сероводорода, то при вычислениях будем пользоваться уравнением реакции (2):
V = 4,48 л | V-? | |||||
2H2S | + | 3O2 | → | 2SO2 | + | 2H2O |
|
n = 2 моль |
|
n = 3 моль |
|
|
|
|
4,48 л V
2 моль 3 моль
V(O2) = 4,48 л · 3 моль: 2 моль = 6,72 л.
V(возд) = V(O2) · 100% : 21% = 6,72 л · 100% : 21% = 32 л.
Ответ: 2.