Химия задача, объём водорода, доля выхода продукта
найдите объём водорода необходимого для получения из оксида железа 3 280 г железа при доле выхода продукта 75% от теоритического

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Дано: масса железа (Fe) = 3 280 г, доля выхода продукта = 75%

Найдем молярную массу Fe:
Fe: 56 г/моль

Найдем количество молей Fe:
моль Fe = масса Fe / молярная масса Fe
моль Fe = 3280 г / 56 г/моль
моль Fe = 58,57 моль

Так как доля выхода продукта составляет 75%, то реакция протекает по уравнению:
Fe₂O₃ -> 2Fe + 3/2O₂

Согласно уравнению реакции, на каждые 1 моль оксида железа (Fe₂O₃) получается 2 моля железа (Fe).

Поскольку выход продукта составляет 75%, то на каждые 1 моль теоретически полученного железа (Fe) фактически получается 0,75 моль.

Таким образом, для получения 58,57 моль железа (Fe) необходимо:
моль Fe₂O₃ = моль Fe / 0,75
моль Fe₂O₃ = 58,57 моль / 0,75
моль Fe₂O₃ = 78,1 моль

Найдем массу Fe₂O₃:
масса Fe₂O₃ = моль Fe₂O₃ молярная масса Fe₂O₃
масса Fe₂O₃ = 78,1 моль (56 г/моль + 48 г/моль)
масса Fe₂O₃ = 78,1 моль * 104 г/моль
масса Fe₂O₃ = 8122,4 г

Определим объё м водорода:
для выделения водорода из Fe₂O₃ необходимо 2 моль водорода на 1 моль Fe₂O₃
моль H₂ = 78,1 моль * 2
моль H₂ = 156,2 моль

Так как объем газов пропорционален количеству вещества (при условиях постоянства температуры и давления), то объем водорода (H₂) будет таким же, как и количество молей:

Объем H₂ = 156,2 л

Таким образом, для получения 3 280 г железа необходимо 156,2 л водорода.