Question

При взаимодействии водяных паров объемом 16,8 л (н.у) с раскаленным железом получился водород объёмом 12л (н.у), а второй продукт - оксид железа (2).Вычислите выход водорода (в%) от теоритически возможного​. Запишите дано и решение

Answer 1

Дано:
- Объем водяных паров 16,8 л (н.у)
- Объем водорода 12 л (н.у)
- Образовался оксид железа (2)

Теоритически возможный объем водорода можно рассчитать по уравнению реакции:
Fe + H2O -> FeO + H2

Уравнение реакции показывает, что для образования 1 молекулы водорода необходимо 1 молекула железа (Fe). Молярный объем газа равен 22,4 литра на моль при нормальных условиях (н.у).

Так как объем водорода в задаче указан в литрах, а объем водяных паров воздуха в нормальных условиях (н.у), нужно привести объем водяных паров к молярному объему, используя уравнение:

16,8 л * (1 моль/22,4 л) = 0,75 моль

Так как соотношение между железом и водородом в реакции 1:1, то и количество молекул водорода равно 0,75 моль.

Для каждой молекулы железа образуется 1 молекула водорода, поэтому количество молекул железа равно 0,75 моль.

Молярная масса железа (Fe) равна 55,85 г/моль, а молярная масса водорода (H2) равна 2 г/моль.

Масса водорода, выделившаяся при реакции, равна:

масса = количество молекул * молярная масса
масса водорода = 0,75 моль * 2 г/моль = 1,5 г

Теоретически возможная масса водорода равна массе железа, так как соотношение между ними в реакции 1:1. Масса железа равна:

масса железа = количество молекул * молярная масса
масса железа = 0,75 моль * 55,85 г/моль = 41,89 г

Теперь можно вычислить выход водорода от теоретически возможного, используя формулу:

выход водорода (%) = (масса фактического водорода / масса теоретического водорода) * 100
выход водорода (%) = (1,5 г / 41,89 г) * 100 = 3,58%

Таким образом, выход водорода от теоретически возможного составляет 3,58%.