Какой объем (дм³) природного газа, содержащего 80% метана по объёму, потребуется для получения водорода, при помощи которого можно восстановить оксид молибдена (6) массой 14,4кг? Выход водорода при разложение метана CH4 = C+2H2 составляет 80% от теоретически возможного

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нам необходимо:

Вычислить молярную массу молибдена (6) (Mo) и оксида молибдена (MoO3).

Найти количество молей MoO3, соответствующее массе 14,4 кг.

Найти количество молей водорода, необходимое для восстановления данного количества MoO3.

Найти объем природного газа, содержащего метан, необходимый для получения такого количества водорода.

Молярная масса Mo = 95,95 г/моль
Молярная масса MoO3 = 143,94 г/моль + 3 * 16 г/моль = 189,94 г/моль

Количество молей MoO3 = масса / молярная масса = 14400 г / 189,94 г/моль ≈ 75,7 моль

На каждую моль MoO3 требуется 3 моля водорода, поэтому количество молей водорода = 3 * 75,7 ≈ 227,1 моль

Объем водорода можно найти, используя уравнение составления газов:

V1 / n1 = V2 / n2

где V1 и V2 - объемы газов (в данном случае метана и водорода), n1 и n2 - количество молей газов

Так как объемы газов прямо пропорциональны количеству молей, то V2 = (n2 / n1) * V1

Учитывая, что водород получается из метана по соотношению 1:2, количество молей метана, которое необходимо для получения 227,1 моль водорода, составляет 227,1 / 2 ≈ 113,6 моль.

Теперь можно найти объем природного газа, содержащего 80% метана, необходимого для получения такого количества метана.

Объем метана = (113,6 моль / 0,80) * 22,4 дм³/моль ≈ 3178,6 дм³

Итак, для получения водорода, достаточного для восстановления оксида молибдена массой 14,4 кг, потребуется объем природного газа, содержащего 80% метана, равный приблизительно 3178,6 дм³.