Question

9.Смесь формальдегида и водорода ,в которой массовая доля водорода в 9 раз меньше массовой доли альдегида, пропустили через катализатор. Реакция гидрирования прошла с выходом 55,0 %. Вычислите относительную плотность повоздуху полученного газа (или смеси газов) при следующихтемпературах: а) —50 °С; б) 0 °C; в) 100 °С (температуры кипения: метанола 64,5 °С; формальдегида 21 °С).​

Answer 1

Ответ:

0,069

0,346

0,543

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно вычислить состав смеси газов после реакции гидрирования и затем использовать этот состав для вычисления относительной плотности газа при различных температурах.

1. Вычисление состава смеси газов после реакции:

Пусть масса формальдегида (HCHO) равна M г, масса водорода (H2) равна 9M г.

После реакции гидрирования формальдегид превращается в метанол (CH3OH):

HCHO + 2H2 → CH3OH

Масса метанола, образовавшегося из M г формальдегида:

Масса метанола = M г (так как 1 моль метанола образуется из 1 моль формальдегида)

Масса метанола, образовавшегося из 9M г водорода:

Масса метанола = 9M г / 2 = 4.5M г

Общая масса метанола после реакции:

Общая масса метанола = M г + 4.5M г = 5.5M г

Выход реакции гидрирования составил 55%, что означает, что образовалось 0.55 * 5.5M г метанола.

Масса метанола после реакции = 0.55 * 5.5M г = 3.025M г

Масса оставшегося водорода:

Масса оставшегося водорода = 9M г - 4.5M г = 4.5M г

2. Вычисление относительной плотности газа:

Относительная плотность газа (ρ) вычисляется как отношение массы газа к его объему:

ρ = масса газа / объем газа

Объем газа можно выразить через его молекулярную массу и условия температуры и давления с использованием уравнения состояния идеального газа:

V = (масса газа) / (молекулярная масса газа) * (RT / P)

где R - универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температура (в Кельвинах), P - давление.

Молекулярные массы:

• Метанол (CH3OH): ~32 г/моль
• Водород (H2): 2 г/моль

Учитывая, что масса газа после реакции составляет 3.025M г метанола + 4.5M г водорода, и используя значения R и P для стандартных условий (например, R = 0.0821 L atm / K mol, P = 1 atm), мы можем вычислить относительную плотность газа при различных температурах.

а) T = -50 °C = 223.15 К б) T = 0 °C = 273.15 К в) T = 100 °C = 373.15 К

Подставив все значения в формулу, мы можем рассчитать объем газа при каждой температуре и далее вычислить относительную плотность газа.