Question

Бурый уголь массой 200 кг, содержащий 65 % углерода, подвергли подземной газификации. Выход реакции по отношению к теоретическому составляет 90 %. Рассчитайте объём угарного газа, который при этом образуется (н. у.). Числа округлите до сотых.

Answer 1

217запятая73
правильный ответ

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобится использовать закон Гей-Люссака.

Закон Гей-Люссака

Закон Гей-Люссака утверждает, что объемы газов, участвующих в химической реакции, и их коэффициенты в уравнении реакции имеют простое числовое отношение.

В нашей задаче бурый уголь содержит 65% углерода, а объем угледобывающего газа, который образуется при газификации угля, мы должны рассчитать.

Решение

1. Рассчитаем массу углерода в буром угле:

Масса углерода = Масса бурого угля * Содержание углерода / 100

Масса углерода = 200 кг * 65% = 130 кг

2. Рассчитаем количество вещества углерода:

Количество вещества углерода = Масса углерода / Молярная масса углерода

Молярная масса углерода = 12 г/моль (молярная масса углерода)

Количество вещества углерода = 130 кг / 12 г/моль = 10.833 моль

3. Используя закон Гей-Люссака, мы можем сказать, что объемы газов, участвующих в реакции, имеют простое числовое отношение. Так как угарный газ образуется в соотношении 1:1 с углеродом, объем угарного газа будет равен количеству вещества углерода.

Объем угарного газа = Количество вещества углерода = 10.833 моль

4. Чтобы перевести объем угарного газа в нормальные условия (н.у.), мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

Где: P - давление газа (н.у. = 1 атм) V - объем газа n - количество вещества газа R - универсальная газовая постоянная (0.0821 атм·л/моль·К) T - температура газа (н.у. = 273.15 К)

Рассчитаем объем угарного газа в нормальных условиях:

V (н.у.) = nRT / P

V (н.у.) = 10.833 моль * 0.0821 атм·л/моль·К * 273.15 К / 1 атм

V (н.у.) ≈ 244.65 л

Ответ

Объем угарного газа, который образуется при газификации бурого угля массой 200 кг и содержащего 65% углерода, составляет примерно 244.65 л (нормальные условия).