Выход(H₂)=0,8857
Выход%(H₂)=В(H₂)×100%=0,8857×100%=88,57%
Объяснение:
Дано:
m(Al)=5г.
V(H₂)=7л.(практический)
Vm=22,4л./моль
H₂SO₄
Определим выход водорода по объёму -?
1. Определим молярную массу алюминия и его количество вещества в 5г.:
M(AI)=27г./моль
n(AI)=m(Al)÷M(AI)=5г.÷27г./моль=0,185моль
2. Определим молярную массу водорода и его количество вещества в 7л.:
M(H₂)=2г./моль V(H₂)=44,8л.
n(H₂)=V(H₂)÷V(H₂)=7л.÷44,8л.=0,156моль
3. Запишем уравнение ракции:
2AI+3H₂SO₄=AI₂(SO₄)₃+3H₂
а) по уравнению реакции:
n(AI)=2моль n(H₂)=3моль
б) по условию задачи:
n₁(AI)=0,185моль n₁(H₂)=0,156моль
а должно выделится n₂(H₂)= 0,277моль
4. Определим объем теоретического выхода водорода:
V(H₂)=n₂(H₂)×Vm=0,277моль×22,4л./моль=6,2л.
5. Находим выход водорода по объему:
Выход(H₂)=V(практ. )÷V(теор. ) = 6,2л.÷7л.=0,8857 или
Выход%(H₂)=В(H₂)×100%=0,8857×100%=88,57%
5. ответ: выход водорода по объёму от теоретического 0,8857 или
88,57%
Значения энергии Гиббса для этих соединений:
ΔG⁰(CH4) = -50,85 кДж/моль
ΔG⁰(C2H4) =68,14 кДж/моль
ΔG⁰(C2H2)= 209,21 кДж/моль
Только для СН4 ΔG⁰<0, поэтому только его можно получить из простых веществ при стандартных условиях
По 2 вопрос:
ΔG⁰ = ΔH⁰ - ΔS⁰*T
для этих углеводородов:
ΔH⁰(CH4) = -74,85 кДж/моль; ΔS⁰(CH4) = 186,27 Дж/моль*K
Значит с ростом Т, значение ΔS⁰*Tбудет увеличиваться и ΔG⁰ будет возрастать, значит при повышенных температурах синтез невозможен
ΔH⁰(C2H4) =52,30 кДж/моль; ΔS⁰(C2H4) = 219,45 Дж/моль*K
ΔH⁰(C2H2) = 226,75 кДж/моль; ΔS⁰(C2H2) = 200,82 Дж/моль*K
Для С2Н4 и С2Н2 с ростом температуры растет значение ΔS⁰*T, что приведет к УМЕНЬШЕНИЮ показателей ΔG⁰. Вывод: С2Н4 и С2Н2можно получить при повышенной температуре
По 3 вопросу:
Если процесс образования имеет ΔG⁰>0, то процесс разложения будет иметь
ΔG⁰<0. Соответственно, если при образовании
ΔG⁰(CH4) = -50,85 кДж/моль
ΔG⁰(C2H4) =68,14 кДж/моль
ΔG⁰(C2H2)= 209,21 кДж/моль ,
то при разложении
ΔG⁰(CH4) = 50,85 кДж/моль
ΔG⁰(C2H4) = - 68,14 кДж/моль
ΔG⁰(C2H2)= - 209,21 кДж/моль
Минимальное значение ΔG⁰ для С2Н2, значит он наиболее устойчив к разложению