Для решения данной задачи, нам необходимо знать химическое уравнение реакции замещения железа и водорода: Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O
Исходя из уравнения, видно, что на 1 моль Fe2O3 требуется 3 моля H2, так как коэффициенты реакции указывают на соотношение молей.
Для решения задачи проведем несколько шагов:
- Рассчитаем количество молей Fe2O3: Масса Fe2O3 = 480 кг Молярная масса Fe2O3 = 2 * (55.845 г/моль) + 3 * (16.00 г/моль) = 159.69 г/моль
Количество молей Fe2O3 = Масса Fe2O3 / Молярная масса Fe2O3 Количество молей Fe2O3 = 480000 г / 159.69 г/моль ≈ 3006.03 молей
Рассчитаем количество молей H2: Количество молей H2 = 3 * количество молей Fe2O3 Количество молей H2 = 3 * 3006.03 молей ≈ 9018.09 молей
Рассчитаем объем H2 при стандартных условиях (0°C и 1 атм): 1 мол H2 занимает 22.4 л Объем H2 = количество молей H2 * 22.4 л/моль Объем H2 = 9018.09 моль * 22.4 л/моль ≈ 201.59 кубических метров
Рассчитаем количество молей H2O: Количество молей H2O = 3 * количество молей Fe2O3 Количество молей H2O = 3 * 3006.03 молей ≈ 9018.09 молей
Таким образом, объем водорода, необходимый для реакции, составит примерно 201.59 кубических метров, а количество вещества воды, образующееся при этом, составит примерно 9018.09 киломолей.
