Номер 11, страница 177 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета

Авторы: Еремин В. В., Кузьменко Н. Е., Теренин В. И., Дроздов А. А., Лунин В. В.

Тип: Учебник

Издательство: Просвещение

Год издания: 2023 - 2025

Уровень обучения: углублённый

Цвет обложки: белый, зелёный с радугой

Допущено Министерством просвещения Российской Федерации

Популярные ГДЗ в 10 классе

Параграф 30. Получение и применение алкенов. Глава 3. Углеводороды - номер 11, страница 177.

№11 (с. 177)
Условие. №11 (с. 177)
скриншот условия
Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 177, номер 11, Условие

11. Смесь этилена и пропилена объемом 11,2 л (н. у.) имеет плотность по водороду 16,8. К смеси прибавили такой же объем водорода и пропустили ее над платиновым катализатором. Объем смеси составил 17,92 л (н. у.). Определите состав начальной и конечной смеси алкенов в процентах по объему и степень превращения, считая, что она одинакова для обоих алкенов.

Решение. №11 (с. 177)
Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 177, номер 11, Решение Химия, 10 класс Учебник, авторы: Еремин Вадим Владимирович, Кузьменко Николай Егорович, Теренин Владимир Ильич, Дроздов Андрей Анатольевич, Лунин Валерий Васильевич, издательство Просвещение, Москва, 2023, белого цвета, страница 177, номер 11, Решение (продолжение 2)
Решение 2. №11 (с. 177)

Дано:

$V_{нач.}(\text{смеси алкенов}) = 11.2$ л (н. у.)
$D_{H_2}(\text{смеси}) = 16.8$
$V(H_2)_{\text{добавл.}} = 11.2$ л (н. у.)
$V_{конечн.}(\text{смеси}) = 17.92$ л (н. у.)
Условие: степень превращения $\eta$ одинакова для этилена и пропилена.

При нормальных условиях (н. у.) молярный объем любого газа $V_m = 22.4$ л/моль.

Найти:

Состав начальной смеси алкенов ($\phi_{нач.}$) в % по объему - ?
Состав конечной смеси алкенов ($\phi_{конечн.}$) в % по объему - ?
Степень превращения ($\eta$) - ?

Решение:

1. Определим состав начальной смеси алкенов.
Сначала найдем среднюю молярную массу начальной смеси ($C_2H_4$ и $C_3H_6$) по её относительной плотности по водороду:
$M_{ср.} = D_{H_2} \cdot M(H_2) = 16.8 \cdot 2 \text{ г/моль} = 33.6 \text{ г/моль}$
Молярные массы компонентов смеси:
$M(C_2H_4) = 2 \cdot 12 + 4 \cdot 1 = 28$ г/моль
$M(C_3H_6) = 3 \cdot 12 + 6 \cdot 1 = 42$ г/моль
Пусть объемная (и мольная) доля этилена в начальной смеси равна $x$, тогда доля пропилена равна $(1-x)$. Составим уравнение для средней молярной массы:
$M_{ср.} = x \cdot M(C_2H_4) + (1-x) \cdot M(C_3H_6)$
$33.6 = x \cdot 28 + (1-x) \cdot 42$
$33.6 = 28x + 42 - 42x$
$42x - 28x = 42 - 33.6$
$14x = 8.4$
$x = \frac{8.4}{14} = 0.6$
Таким образом, объемная доля этилена в начальной смеси составляет 60%, а пропилена – 40%.

2. Определим степень превращения $\eta$.
Реакции гидрирования алкенов на платиновом катализаторе:
$C_2H_4 + H_2 \xrightarrow{Pt} C_2H_6$
$C_3H_6 + H_2 \xrightarrow{Pt} C_3H_8$
Объем смеси перед реакцией (смесь алкенов + добавленный водород):
$V_{реакц.смеси} = V_{нач.}(\text{смеси алкенов}) + V(H_2)_{\text{добавл.}} = 11.2 \text{ л} + 11.2 \text{ л} = 22.4$ л
Согласно уравнениям реакций, при гидрировании 1 моля алкена расходуется 1 моль водорода, и образуется 1 моль алкана. Общее число молей газов уменьшается, так как из 2 молей реагентов образуется 1 моль продукта. Уменьшение объема газовой смеси равно общему объему прореагировавших алкенов (что также равно объему прореагировавшего водорода).
$\Delta V = V_{реакц.смеси} - V_{конечн.}(\text{смеси}) = 22.4 \text{ л} - 17.92 \text{ л} = 4.48$ л
Это уменьшение объема равно общему объему прореагировавших алкенов:
$V(\text{алкенов})_{\text{прореаг.}} = 4.48$ л
Степень превращения $\eta$ - это отношение объема прореагировавших веществ к их начальному объему.
$\eta = \frac{V(\text{алкенов})_{\text{прореаг.}}}{V_{нач.}(\text{смеси алкенов})} = \frac{4.48 \text{ л}}{11.2 \text{ л}} = 0.4$
Следовательно, степень превращения составляет 40%.

3. Определим состав конечной смеси алкенов.
Конечная смесь алкенов – это непрореагировавшая часть исходной смеси. Поскольку по условию задачи степень превращения $\eta$ одинакова для обоих алкенов, их объемное соотношение в оставшейся смеси не изменится.
Пусть начальные объемы этилена и пропилена $V(C_2H_4)_{нач.}$ и $V(C_3H_6)_{нач.}$.
Их объемы в конечной смеси:
$V(C_2H_4)_{конечн.} = V(C_2H_4)_{нач.} \cdot (1-\eta)$
$V(C_3H_6)_{конечн.} = V(C_3H_6)_{нач.} \cdot (1-\eta)$
Объемная доля этилена в конечной смеси алкенов:
$\phi(C_2H_4)_{конечн.} = \frac{V(C_2H_4)_{конечн.}}{V(C_2H_4)_{конечн.} + V(C_3H_6)_{конечн.}} = \frac{V(C_2H_4)_{нач.} \cdot (1-\eta)}{V(C_2H_4)_{нач.} \cdot (1-\eta) + V(C_3H_6)_{нач.} \cdot (1-\eta)} = \frac{V(C_2H_4)_{нач.}}{V(C_2H_4)_{нач.} + V(C_3H_6)_{нач.}} = \phi(C_2H_4)_{нач.}$
Таким образом, состав конечной смеси алкенов идентичен составу начальной смеси.

Состав начальной смеси алкенов в процентах по объему

Ответ: объемная доля этилена ($C_2H_4$) – 60%, объемная доля пропилена ($C_3H_6$) – 40%.

Состав конечной смеси алкенов в процентах по объему

Ответ: объемная доля этилена ($C_2H_4$) – 60%, объемная доля пропилена ($C_3H_6$) – 40%.

Степень превращения

Ответ: степень превращения ($\eta$) составляет 0,4 или 40%.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться

Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по химии за 10 класс, для упражнения номер 11 расположенного на странице 177 к учебнику 2023 года издания для учащихся школ и гимназий.

Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по химии к упражнению №11 (с. 177), авторов: Еремин (Вадим Владимирович), Кузьменко (Николай Егорович), Теренин (Владимир Ильич), Дроздов (Андрей Анатольевич), Лунин (Валерий Васильевич), ФГОС (старый) углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.