Для реакции замещения Fe2O3 + H2 -> Fe + H2O, требуется 3 моля водорода для каждого моля оксида железа Fe2O3.
Сначала найдем количество вещества Fe2O3 в киломолях. Для этого разделим массу Fe2O3 на его молярную массу: молярная масса Fe2O3 = (2 * молярная масса Fe) + (3 * молярная масса O) = (2 * 55.85 г/моль) + (3 * 16.00 г/моль) = 111.70 г/моль + 48.00 г/моль = 159.70 г/моль
количество вещества Fe2O3 = масса Fe2O3 / молярная масса Fe2O3 = 480 кг / (159.70 г/моль) = (480 * 1000 г) / (159.70 г/моль) = 3007956.09 моль ≈ 3008 киломоль
Так как требуется 3 моля H2 на каждую моль Fe2O3, то общее количество молей водорода равно: количество вещества H2 = количество вещества Fe2O3 * 3 = 3008 киломоль * 3 = 9024 киломоль
Теперь найдем объем водорода в кубических метрах. Для этого используем уравнение состояния газов: V = n * Vm где V - объем газа в кубических метрах, n - количество вещества в киломолях, Vm - молярный объем газа при стандартных условиях (22.4 л/моль).
Объем водорода = количество вещества H2 * Vm = 9024 киломоль * 22.4 л/моль ≈ 202073.6 л ≈ 202 m^3
Таким образом, для реакции замещения с 480 кг Fe2O3 потребуется примерно 9024 киломоля водорода, и при этом образуется около 202 м^3 воды.
