На металлургических заводах для восстановления металлов используют кокс, при горении которого образуется углекислый газ, загрязняющий атмосферу. Найдите долю выхода углекислого…
На металлургических заводах для восстановления металлов используют кокс, при горении которого образуется углекислый газ, загрязняющий атмосферу. Найдите долю выхода углекислого газа, если при сгорании 72 г кокса было получено 123,2 л СО2.
Для решения этой задачи необходимо сначала пересчитать массу кокса в молях, а затем использовать стехиометрию реакции сгорания кокса, чтобы найти выход углекислого газа.
Кокс (представляя его как углерод, C) сгорает следующим образом:
\[ C + O_2 \rightarrow CO_2 \]
- Находим количество молей кокса (углерода):
Молярная масса углерода (C) равна 12 г/моль.
\[ n(C) = \frac{m}{M} = \frac{72 \text{ г}}{12 \text{ г/моль}} = 6 \text{ моль} \]
- Определяем объем углекислого газа (CO2), который образуется:
Согласно уравнению реакции, 1 моль углерода производит 1 моль углекислого газа (CO2). То есть, 6 моль углерода дадут 6 моль CO2.
- Используем закон Бойля-Мариотта для определения объема газа:
При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает 22,4 л.
Таким образом, 6 моль CO2 займут:
\[ V(CO_2) = n(CO_2) \times 22,4 \text{ л/моль} = 6 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} = 134,4 \text{ л} \]
- Теперь находим долю выхода углекислого газа:
Выход углекислого газа, который был получен, составляет 123,2 л. Доля выхода CO2 рассчитывается как:
\[ \text{Доля} = \frac{V_{фактический}}{V_{максимальный}} \times 100\% = \frac{123,2 \text{ л}}{134,4 \text{ л}} \times 100\% \]
Рассчитаем:
\[ \text{Доля} \approx \frac{123,2}{134,4} \approx 0,916 \text{ или } 91,6\% \]
Итак, доля выхода углекислого газа составляет примерно 91,6%. Если у вас есть дополнительные вопросы или необходимости в дополнительной помощи, не стесняйтесь спрашивать!
