Номер 1, страница 11, часть 1 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

1. При тримеризации ацетилена получен бензол массой 390 г с практическим выходом 80% от теоретически возможного. Определите объем ацетилена (н. у.), вступившего в реакцию.

Ответ: 420 л.

1. Дано:

$m_{практ}(C_6H_6) = 390$ г

$\eta = 80\% = 0.8$

Условия: н.у.

Найти:

$V(C_2H_2)$ - ?

Решение:

Запишем уравнение реакции тримеризации ацетилена в бензол:

$3C_2H_2 \xrightarrow{C_{акт}, t} C_6H_6$

Практический выход продукта ($\eta$) связан с теоретически возможной массой ($m_{теор}$) и практически полученной массой ($m_{практ}$) соотношением:

$\eta = \frac{m_{практ}}{m_{теор}}$

1. Найдем теоретическую массу бензола, которая могла бы получиться при 100% выходе реакции:

$m_{теор}(C_6H_6) = \frac{m_{практ}(C_6H_6)}{\eta} = \frac{390 \text{ г}}{0.8} = 487.5 \text{ г}$

2. Рассчитаем молярную массу бензола ($C_6H_6$):

$M(C_6H_6) = 6 \cdot Ar(C) + 6 \cdot Ar(H) = 6 \cdot 12 + 6 \cdot 1 = 78$ г/моль

3. Найдем количество вещества (в молях) теоретически возможного бензола:

$\nu(C_6H_6) = \frac{m_{теор}(C_6H_6)}{M(C_6H_6)} = \frac{487.5 \text{ г}}{78 \text{ г/моль}} = 6.25$ моль

4. По уравнению реакции, на 1 моль образовавшегося бензола расходуется 3 моль ацетилена. Найдем количество вещества ацетилена, вступившего в реакцию:

$\nu(C_2H_2) = 3 \cdot \nu(C_6H_6) = 3 \cdot 6.25 \text{ моль} = 18.75$ моль

5. Найдем объем ацетилена при нормальных условиях (н.у.). Молярный объем газа при н.у. ($V_m$) равен 22,4 л/моль:

$V(C_2H_2) = \nu(C_2H_2) \cdot V_m = 18.75 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 420$ л

Ответ: объем ацетилена, вступившего в реакцию, составляет 420 л.