Номер 4, страница 172 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Подумайте, ответьте, выполните.... Параграф 37. Свойства и применение важнейших неметаллов. Глава VII. Неметаллы - номер 4, страница 172.

Условие.

4. Вычислите объём оксида углерода(IV) (н. у.), который образуется при сжигании 1 кг угля, массовая доля углерода в котором 90 %. Выход оксида углерода(IV) составляет 90 % теоретически возможного.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(\text{угля}) = 1 \text{ кг}$
$\omega(\text{C}) = 90 \% $
$\eta(\text{CO}_2) = 90 \% $

$m(\text{угля}) = 1 \text{ кг} = 1000 \text{ г}$
$\omega(\text{C}) = 90 \% = 0.9$
$\eta(\text{CO}_2) = 90 \% = 0.9$

Найти:

$V_{\text{практ.}}(\text{CO}_2) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции горения углерода в кислороде с образованием оксида углерода(IV):

$C + O_2 \rightarrow CO_2$

2. Рассчитаем массу чистого углерода в 1 кг угля, учитывая, что его массовая доля составляет 90%.

$m(\text{C}) = m(\text{угля}) \times \omega(\text{C}) = 1000 \text{ г} \times 0.9 = 900 \text{ г}$

3. Найдем количество вещества (моль) углерода, вступившего в реакцию. Молярная масса углерода $M(\text{C})$ составляет 12 г/моль.

$\nu(\text{C}) = \frac{m(\text{C})}{M(\text{C})} = \frac{900 \text{ г}}{12 \text{ г/моль}} = 75 \text{ моль}$

4. Согласно стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции, из 1 моль углерода образуется 1 моль оксида углерода(IV). Следовательно, теоретическое количество вещества $CO_2$ равно количеству вещества углерода:

$\nu_{\text{теор.}}(\text{CO}_2) = \nu(\text{C}) = 75 \text{ моль}$

5. Вычислим теоретически возможный объем оксида углерода(IV), который может образоваться. При нормальных условиях (н. у.) молярный объем любого газа $V_m$ равен 22,4 л/моль.

$V_{\text{теор.}}(\text{CO}_2) = \nu_{\text{теор.}}(\text{CO}_2) \times V_m = 75 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 1680 \text{ л}$

6. Рассчитаем практический объем оксида углерода(IV) с учетом того, что выход реакции составляет 90% от теоретически возможного.

$V_{\text{практ.}}(\text{CO}_2) = V_{\text{теор.}}(\text{CO}_2) \times \eta = 1680 \text{ л} \times 0.9 = 1512 \text{ л}$

Ответ: объем образовавшегося оксида углерода(IV) составляет 1512 л.