Question

Вычислите массовую долю (в %) выхода бензола от теоретически возможного, если известно, что из 11,2 л ацетилена (н.у.) было получено 10 г бензола. С дано и решением.

Answer 1

Дано:

m(C6H6) = 10 г

V(C2H2) = 11,2 л

ω(C6H6) = ?

Решение:

11,2 л / 22,4 л/моль = 0,5 моль - Такое кол-во вещества ацетилена дано по условию.

1 моль ацетилена весит 26 грамм, значит 0,5 моль ацетилена весят 13 грамм.

Уравнение реакции получения бензола из ацетилена:

3C2H2 + t => C6H6

Из уравнения видно, что из 3 моль ацетилена получается 1 моль бензола (в теории), значит из 0,5 моль получается 1/6 моль.

На практике из 13 г ацетилена получилось 10 г бензола.

А в теории, из 13 г ацетилена должно было получиться 13 г бензола.

ω = m(реальное) / m(теоретическое) = 10/13 ≈ 0,77 ≈ 77%

Ответ: ω = 77%

Answer 2

Для вычисления массовой доли (в %) выхода бензола от теоретически возможного, нам нужно знать теоретический выход бензола, который можно получить из заданного количества ацетилена.

Сначала найдем молекулярную массу бензола (C6H6): Масса углерода (C) = 12.01 г/моль Масса водорода (H) = 1.008 г/моль

Молекулярная масса бензола (C6H6) = 6 * (Масса углерода) + 6 * (Масса водорода) Молекулярная масса бензола (C6H6) = 6 * 12.01 + 6 * 1.008 ≈ 78.11 г/моль

Теперь найдем количество молей бензола, которое было получено из 10 г бензола: Количество молей = Масса / Молекулярная масса Количество молей бензола = 10 г / 78.11 г/моль ≈ 0.128 моль

Так как избыточного ацетилена нет (все было реакционировано), то количество молей бензола, которое можно получить из 11,2 л ацетилена при н.у., равно количеству молей ацетилена.

Теперь найдем количество молей ацетилена (н.у.): Объем газа можно перевести в количество молей, используя уравнение состояния идеального газа (V = nRT/P, где V - объем газа, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах, P - давление): n = V * P / RT

Для ацетилена (C2H2): Масса молекулы ацетилена = Масса углерода + 2 * Масса водорода Масса молекулы ацетилена = 12.01 г/моль + 2 * 1.008 г/моль ≈ 26.04 г/моль

Теперь найдем количество молей ацетилена (н.у.): n = (11.2 л * 1 атм) / (0.0821 латм/мольК * 273.15 К) ≈ 0.505 моль

Теперь можем найти массовую долю выхода бензола от теоретически возможного: Массовая доля бензола = (Количество молей бензола / Количество молей ацетилена) * 100 Массовая доля бензола = (0.128 моль / 0.505 моль) * 100 ≈ 25.34%

Ответ: Массовая доля выхода бензола от теоретически возможного составляет примерно 25.34%.