Каковы объемы (н. у.) и процентный состав газовой смеси, получающейся при обжиге этой массы? Какой объем воздуха необходимо подать в известково - обжигательную печь, в которую загружена шихта, состоящая из 1т СаСО3 и 120 кг угля? Каковы объемы (н. у.) и процентный состав газовой смеси, получающейся при обжиге этой массы?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи необходимо сначала определить количество газов, образующихся при обжиге смеси известкового карбоната и угля.

Уравнение реакции обжига известкового карбоната (CaCO3) и угля (C):
CaCO3 + C -> CaO + CO2

Молекулярные массы:
CaCO3 = 100 г/моль
C = 12 г/моль
CaO = 56 г/моль
CO2 = 44 г/моль

Масса известкового карбоната: 1 т = 1000 кг = 1000000 г
Масса угля: 120 кг = 120000 г

Количество моль известкового карбоната и угля:
n(CaCO3) = 1000000 г / 100 г/моль = 10000 моль
n(C) = 120000 г / 12 г/моль = 10000 моль

Так как моль известкового карбоната и угля одинаковое, соотношение между ними 1:1, следовательно, он полностью реагирует.
Таким образом, образуется:
10000 моль CaO
10000 моль CO2

Теперь рассчитаем объемы газов при нормальных условиях:
V(CaO) = n(CaO) 22.4 л/моль = 224000 л
V(CO2) = n(CO2) 22.4 л/моль = 224000 л

Таким образом, после обжига смеси известкового карбоната и угля получится 224000 л газовой смеси, состоящей из CaO и CO2 в равных объемных долях.

Чтобы рассчитать количество воздуха, нужного для подачи в печь, нужно определить количество кислорода, необходимое для полного сгорания угля. Уголь сгорает по уравнению:
C + O2 -> CO2

Для полного сгорания 1 моль угля требуется 1 моль кислорода.

Масса угля: 120 кг = 120000 г
n(C) = 120000 г / 12 г/моль = 10000 моль

Таким образом, для сгорания 120 кг угля необходимо подать 10000 моль кислорода.

V(O2) = n(O2) 22.4 л/моль = 10000 22.4 = 224000 л

Таким образом, для сгорания угля потребуется 224000 л кислорода.

Итак, для обжига смеси известкового карбоната и угля потребуется в общей сложности 224000 л кислорода и 224000 л газовой смеси, состоящей из CaO и CO2 в равных объемных долях.