1.
Какая масса воды образуется при сгорании в кислороде 5 парафиновых свечей массой 100 г каждая, если массовая доля углерода в этом образце парафина составляет 80%?
2.
Какая масса сажи образуется при термическом разложении этана массой 90 г? Массовая доля выхода сажи составляет 80%.
3.
Какой объем водорода можно получить из 20 м3 природного газа, содержащего 93% метана, 4% этана и 3% азота и углекислого газа? Кроме водорода в процессе пиролиза образуется сажа.
4.
При нитровании 4,48 л этана (н.у.) азотной кислотой получили 12 г нитроэтана C2H5NO2. Вычислите массовую долю выхода продукта.
Какая масса воды образуется при сгорании в кислороде 5 парафиновых свечей массой 100 г каждая, если массовая доля углерода в этом образце парафина составляет 80%?
2.
Какая масса сажи образуется при термическом разложении этана массой 90 г? Массовая доля выхода сажи составляет 80%.
3.
Какой объем водорода можно получить из 20 м3 природного газа, содержащего 93% метана, 4% этана и 3% азота и углекислого газа? Кроме водорода в процессе пиролиза образуется сажа.
4.
При нитровании 4,48 л этана (н.у.) азотной кислотой получили 12 г нитроэтана C2H5NO2. Вычислите массовую долю выхода продукта.
Если массовая доля углерода 0,8, то на водород приходятся оставшиеся 20% (0,2).
Масса водорода m = 0.2*100*5=100 г (в пересчете на атомарный водород)
n(H) = 100/1 = 100 моль
Из 100 моль водорода (не молекулярного!) можно получить в 2 раза меньше Н2О, т.е. n(H2O) = 0.5n(H) = 50 моль
масса воды m=n*M = 50*18 = 900 г
2.C2H6 = 2C+3H2
Количество этана
n = m/M = 90/(12*2+6) = 2,5 моль
количество сажи
n(C) = 2n(C2H6) = 5 моль
масса сажи
m(C) = n*M = 5*12 = 60 г
это было бы в случае 100% выхода, у нас же 80%
тогда m(C реальн) = 0,8*m(C) = 0,8*60 = 48 г
С2Н6+HNO3 = C2H5NO2+H2O
как видно, из 1 молекулы этана можно получить одну молекулу нитроэтана
Количество этана
n = V/22.4 = 4.48/22.4 = 0.2 моль
соответственно, мы могли бы получить нитроэтана m = n*M = 0.2*(12*2+5+14+2*16) = 15 г
мы же получили только 12 г
соответственно, выход ищется как отношение полученного к теоретическому
греческая буква эта, не передаваемая этим шрифтом = 12/15 = 0,8 = 80%
Из того, что входит в природный газ, водород есть только в метане и этане.
СН4 = С+2Н2
V(CH4) = 0.93*20 = 18.6 м3
V(H2) = 2V(CH4) (это следует из уравнения реакции) = 2*18,6 = 37,2 м3
C2H6 = 2C+3H2
V(C2H6) = 0.04*20 = 0,8 м3
V(H2) = 3V(C2H6) (это следует из уравнения реакции) = 3*0,8 = 2,4 м3
всего водорода V(общ) = 37,2+2,4 = 39,6 м3