Бурый уголь массой 200 кг, содержащий 65 % углерода, подвергли подземной газификации. Выход реакции по отношению к теоретическому составляет 90 %. Рассчитайте объём угарного газа,…

Задача требует рассчитать объем угарного газа CO, образующегося при газификации угля с выходом 90% от теоретического, при нормальных условиях.

Предположения:

• Основной реакцией газификации углерода с паром является C + H2O → CO + H2. Соотношение CO к C равно 1:1.
• Нормальные условия (н.у.) принимаем 0°C и 1 атм; молярный объём CO при н.у. равен Vм = 22.4 L/mol.

Пошаговое решение:

1. Масса углерода в угле:

• Массив угля = 200 кг; содержание C = 65%.
• Масса C: mC = 0.65 × 200 кг = 130 кг = 130000 г.

2. Моли углерода:

• Молярная масса углерода M(C) ≈ 12.01 г/моль.
• nC = mC / M(C) = 130000 г / 12.01 г/моль ≈ 10 824.30 моль.

3. Теоретическое количество CO (1 моль CO на 1 моль C):

• nCO,th = nC ≈ 10 824.30 моль.

4. Фактическое количество CO с учётом выхода 90%:

• nCO,act = 0.90 × nCO,th ≈ 0.90 × 10 824.30 ≈ 9 741.87 моль.

5. Объем CO при нормальных условиях:

• VCO = nCO,act × Vм = 9 741.87 моль × 22.40 L/моль ≈ 217 417.89 L.

6. Округление до сотых:

• VCO ≈ 217 417.89 L ≈ 217.42 м³ (перевод в кубические метры: 1 м³ = 1000 L).

Ответ: Объем угарного газа CO, образующегося при газификации 200 кг бурого угля с содержанием углерода 65% и выходом 90% от теоретического, при нормальных условиях ≈ 217.42 м³ (≈ 217 417.89 L).