Question

Этилен химическим количеством 3 моль поместили в реактор объемом 6 дм 3 и подвергли полимеризации. Молярная концентрация (моль/дм3 ) этилена через 20 с после начала реакции при средней скорости расхода этилена 0,01 моль/(дм3 ∙ с) равна:

Answer 1

Тоже за демо-тест спохватился?

Answer 2

Для решения задачи необходимо учитывать, что полимеризация этилена происходит с увеличением молекулярной массы вещества, т.е. количество молей этилена уменьшается со временем.

Изначально в реакторе было 3 моля этилена в объеме 6 дм^3, то есть начальная концентрация этилена была 3 моль/6 дм^3 = 0,5 моль/дм^3.

За время реакции количество этилена уменьшится, и его концентрация уменьшится. Для определения концентрации этилена через 20 с после начала реакции можно воспользоваться уравнением неразрывности:

C1V1 = C2V2,

где C1 и V1 - начальная концентрация и объем этилена, C2 и V2 - конечная концентрация и объем этилена.

Начальный объем этилена V1 = 6 дм^3.

Средняя скорость расхода этилена v = 0,01 моль/(дм^3∙с).

Через 20 с после начала реакции количество этилена, пропорциональное времени, расходится из реактора, поэтому конечный объем этилена V2 = V1 - vt = 6 дм^3 - 0,01 моль/(дм^3∙с) × 20 с = 4 дм^3.

Чтобы найти конечную концентрацию этилена C2, можно перейти от начальной концентрации к конечной, используя уравнение неразрывности:

C2 = C1V1/V2 = 0,5 моль/дм^3 × 6 дм^3 / 4 дм^3 = 0,75 моль/дм^3.

Таким образом, молярная концентрация (моль/дм3) этилена через 20 с после начала реакции при средней скорости расхода этилена 0,01 моль/(дм3 ∙ с) равна 0,75 моль/дм^3.