Какой объем оксида углерода (II) (н.у.) вступит в реакцию полного восстановления оксида железа (III) с массой 640 т ?Определите массу кокса, необходимую для образования такого объема газообразного восстановителя,если массовая доля углерода в коксе 92%

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала определим количество молей оксида железа (III):

M(Fe₂O₃) = 160 г/моль
m(Fe₂O₃) = 640 т = 640 000 кг
n(Fe₂O₃) = m(Fe₂O₃) / M(Fe₂O₃) = 640 000 кг / 160 г/моль = 4 000 000 моль

Согласно уравнению реакции:

Fe₂O₃ + 3CO -> 2Fe + 3CO₂

Коэффициент пропорциональности между Fe₂O₃ и CO равен 1:3, следовательно, необходимое количество молей CO для полного восстановления Fe₂O₃ равно 3 n(Fe₂O₃) = 3 4 000 000 моль = 12 000 000 моль.

Теперь определим объем CO при н.у.:

V = n * Vm
Vm = 22,4 л/моль

V(CO) = 12 000 000 моль * 22,4 л/моль = 268 800 000 л = 268 800 м³

Для превращения этого объема углерода (II) оксида в газообразное состояние, необходимо знать, что 1 моль газа при н.у. занимает 22,4 л, следовательно, 1 моль оксида углерода (II) занимает 22,4 л. Тогда:

V(CO₂) = V(CO) = 268 800 м³

Теперь определим массу углерода в CO:

M(C) = 12 г/моль
mass(C) = 12 г/моль * 92% = 11,04 г/моль

n(CO) = m(CO) / M(C) = V(CO) mass(C) = 268 800 м³ 11,04 г/моль = 2 969 632 г = 2 969,632 кг

Таким образом, для образования такого объема углерода (II) оксида требуется масса кокса, равная 2 969,632 кг.