Question

60баллов 3. Определите объем газовой смеси, которая выделяется при взаимодействии концентрированной азотной кислотыс 1 кг угля, содержащего 86% углерода.С+ HNO³- NO²+ CO², + H²OОтвеm - 8.03 м³​​

Answer 1

Ответ:

С + 4 НNО3 = СО2 + 4 NО2 + 2 Н2О

M(C)=12 г

m(C)=1000*0,86=860г

Vm(CO2)=22,4 л/моль

V(CO2)=m(C)*Vm(CO2)/M(C)=860*22,4/12=1605,3 л

Vm(NO2)=22,4*4=89,6 л/моль

V(NO2)=m(C)*Vm(NO2)/M(C)=860*89,6/12=6421,3 л

V(CO2)+V(NO2)=1605,3+6421,3=8026,6 л.

Answer 2

Для решения данной задачи нам необходимо знать молярную массу каждого из газов. Молярная масса HNO3 равна 63 г/моль, NO2 равна 46 г/моль, CO2 равна 44 г/моль, H2O равна 18 г/моль.

Сначала найдем массу углерода в 1 кг угля. Так как уголь содержит 86% углерода, то уголь весит 0.86 кг.

Затем найдем мольную массу углерода. Мольная масса С равна 12 г/моль, атомный вес угля 12.01 г/моль. Поскольку в чистом углероде содержится только углерод, то можно считать мольную массу углерода равной 12 г/моль.

Теперь найдем количество моль углерода. Для этого поделим массу углерода на его мольную массу. Количество моль углерода = 0.86 кг / 12 г/моль = 0.0717 моль углерода

Из уравнения реакции видно, что каждый моль HNO3 взаимодействует с одним моль CO2. Таким образом, количество моль CO2 равно количеству моль HNO3.

Количество моль HNO3 = 0.0717 моль углерода

Теперь найдем объем газов, который выделяется при взаимодействии 0.0717 моль HNO3.

Объем газа можно рассчитать по уравнению состояния идеального газа: V = nRT/P,

где V - объем газа, n - количество моль газа, R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)), T - температура в Кельвинах, P - давление газа.

Предполагается, что реакция происходит при нормальных условиях (температура 273.15 K, давление 1 атм).

Температура у нас известна, она равна комнатной температуре 273.15 K.

Подставим все известные значения в формулу и рассчитаем объем газа:

V = 0.0717 моль * 8.314 Дж/(моль·К) * 273.15 K / 1 атм = 16.83 м³

Ответ: объем газовой смеси, выделяющейся при взаимодействии концентрированной азотной кислоты с 1 кг угля, составляет 16.83 м³.