Question

Рассчитайте объём газа (н.у.), образующийся при сжигании 1 кг угля, содержащего 96% углерода, если выход этого газа составляет 90 %.

Answer 1

80 моль  х моль

C + O2 = CO2

1 моль    1 моль

n = m/M

M(C) = 12 г/моль

1 кг = 1 000 г

 

1 000 г - 100%

х г          -  96 %

х = 960

m(C) = 960 г

n(C) = 960 г /  12 г/моль = 80 моль

80 = х

 1      1

х = 80

n(CO2) = 80 моль

V = Vm * n

V(CO2) = 22,4 дм3/моль * 80 моль = 1792 дм3 = 1792 л

Но выход составляет 90 %

V практич = η * V теор

V(CO2) = 0,9 * 1792 л = 1612,8  л

Ответ: 1612,8 л

Answer 2

Для рассчета объема газа, образующегося при сжигании 1 кг угля, содержащего 96% углерода, необходимо учесть, что уголь при сжигании превращается в два основных газа - углекислый газ (CO2) и угарный газ (CO).

Для начала найдем массу углерода в 1 кг угля. Учитывая, что уголь содержит 96% углерода, масса углерода будет равна 0.96 кг (96% от 1 кг).

Затем найдем массу углекислого газа (CO2), образующегося при сжигании этого угля. Учитывая, что углерод окисляется до CO2 по следующему уравнению: C + O2 -> CO2, масса углекислого газа будет равна массе углерода, умноженной на молярную массу углекислого газа.

Молярная масса углекислого газа (CO2) равна 44 г/моль.

Масса углекислого газа = масса углерода * молярная масса углекислого газа Масса углекислого газа = 0.96 кг * (44 г/моль) = 42.24 г

Теперь найдем массу угарного газа (CO), образующегося при сжигании угля. Учитывая, что углерод окисляется до CO по следующему уравнению: C + 1/2 O2 -> CO, масса угарного газа будет равна массе углерода, умноженной на молярную массу угарного газа.

Молярная масса угарного газа (CO) равна 28 г/моль.

Масса угарного газа = масса углерода * молярная масса угарного газа Масса угарного газа = 0.96 кг * (28 г/моль) = 26.88 г

Таким образом, общая масса газа, образующегося при сжигании 1 кг угля, будет равна сумме масс углекислого и угарного газа: Общая масса газа = масса углекислого газа + масса угарного газа Общая масса газа = 42.24 г + 26.88 г = 69.12 г

Наконец, чтобы рассчитать объем газа в нормальных условиях (н.у.), воспользуемся уравнением состояния идеального газа: V = (m * R * T) / P

где V - объем газа в н.у., m - масса газа, R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль*К)), T - температура газа в Кельвинах, P - давление газа в Паскалях.

В нормальных условиях температура составляет 273.15 К, а давление - 101325 Па.

Подставим все значения в уравнение и рассчитаем объем газа: V = (0.06912 кг * 8.314 Дж/(моль*К) * 273.15 К) / 101325 Па V ≈ 0.0148 м³

Таким образом, объем газа, образующегося при сжигании 1 кг угля, составляет примерно 0.0148 м³.