2. Чтобы узнать необходимое количество водорода, нужно выяснить количество Н2, участвующего в каждой реакции. Для этого определим количество вещества каждого углеводорода в смеси
ν=m/M
m=ωm(смеси)
m (С2Н4)=0,2258*12,4=2,8 г.
m (C3Н6)=0,3226*12,4=4 г.
m (С4Н8)=0,4516*12,4=5,6 г.
М (С2Н4)=28 г/моль,
М (С3Н6)=42 г/моль,
М (С4Н8)=56 г/моль
ν (С2Н4)=2,8 г./28 г/моль=0,1 моль
ν (С3Н6)=4/42=0,095 моль
ν (С4Н8) 5,6/56=0,1 моль
3. Согласно уравнениям реакций гидрирования, ν(Н2)=ν(СхН2х). Значит общее количество вещества ν (Н2)=0,1+0,095+0,1=0,295 моль
4. Вычисляем объем водорода по формуле V=νVm, где Vm=22,4 л/моль
N2+3H2->2NH3+92 кДж n=V\Vm Vm=22,4 дм3\моль n(N2,H2)=450\22,4=20,089 моль D1=M(N2,H2)\M(H2) M(H2)=2 г\моль M(N2,H2)=2*3,6=7,2 г\моль m=n*M m(N2,H2)=7,2*20,089=144,641 г Пусть n(N2)=x моль, а n(H2)=y моль, тогда m(N2)=28*x г, а m(H2)=2*y г. Составим незамысловатую систему, состоящую из уравнений:
n(H2)=16,071 моль n(N2)=4,01 моль Пусть n - количество азота, вступившего в реакцию. n(N2,H2,NH3)=20,089-4n+2n=20,089-2n моль D2=1,1*3,6=3,96 M(N2,H2,NH3)=3,96*2=7,92 г\моль Масса веществ в реакторе не меняется. Тогда: 7,92*(20,089-2n)=144,641 159,105-15,84n=144,641 -15,84n=-14,464 n=14,4\15,84=0,913 ∈ n1(N2) Q=0,913*92=84 кДж
6,608 л.
Объяснение:
Дано:
m газов.смеси=12,4 г.
ω (С2Н4) = 22,58 %
ω (С3Н6) =32,26 %
ω (С4Н8) = 45,16 %
Найти:
V (Н2)
1. Записываем уравнения реакций гидрирования углеводородов
С2Н4+Н2→С2Н6
С3Н6+Н2→С3Н8
С4Н8+Н2→С4Н10
2. Чтобы узнать необходимое количество водорода, нужно выяснить количество Н2, участвующего в каждой реакции. Для этого определим количество вещества каждого углеводорода в смеси
ν=m/M
m=ωm(смеси)
m (С2Н4)=0,2258*12,4=2,8 г.
m (C3Н6)=0,3226*12,4=4 г.
m (С4Н8)=0,4516*12,4=5,6 г.
М (С2Н4)=28 г/моль,
М (С3Н6)=42 г/моль,
М (С4Н8)=56 г/моль
ν (С2Н4)=2,8 г./28 г/моль=0,1 моль
ν (С3Н6)=4/42=0,095 моль
ν (С4Н8) 5,6/56=0,1 моль
3. Согласно уравнениям реакций гидрирования, ν(Н2)=ν(СхН2х). Значит общее количество вещества ν (Н2)=0,1+0,095+0,1=0,295 моль
4. Вычисляем объем водорода по формуле V=νVm, где Vm=22,4 л/моль
V=0.295*22.4=6.608 л.