Тема 33. Расчётная задача
33.03 Избыток-недостаток
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела расчётная задача
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#32928

Пары пропаналя и избыток водорода вступили в реакцию гидрирования, которая прошла с выходом 50%. Плот­ность газовой смеси по воздуху при 250°С составила 0,426. Вычислите массовую долю водорода в исходной смеси.

Показать ответ и решение

1) CH3-CH2-CHO + H2 = CH3-CH2-CH2-OH
Плотность одного газа по другому газу - отношение плотности газов. Для начала следует найти плотность воздуха при температуре 250°С (523 К):
ρ = pM / RT 
ρвозд = (105 Па * 29 * 10-3 кг/моль) / (8,31 * 523 К) = 0,667 г/л
Давление газовой смеси по воздуху составило 0,426, найдем плотность газовой смеси при данной температуре:
ρсмеси = 0,667 * 0,426 = 0,284 г/л
Теперь, воспользовавшись той же самой формулой, можем найти молярную массу газовой смеси:
Mсмеси = ρRT / p = (0,284 г/л * 8,31 * 523) / 105 Па = 0,012343 кг/моль = 12,343 г/моль
По условию задачи реакция прошла с выходом 50%. Это означает, что объемные доли пропанола-1 и пропаналя в газовой смеси равны. Пусть φ(СH3-CH2-CHO) = φ(CH3-CH2-CH2-OH) = x, тогда φ(H2) составит 1 - 2х.
60x + 58x + 2(1-2x) = 12,343
Решая уравнение, находим х:
х = 0,09
Тогда φ(H2) = 1 - 2 * 0,09 = 0,82
Пусть в газовой смеси 1 моль пропаналя и 1 моль пропанола-1, у моль водорода, тогда:
у / (у + 2) = 0,82
у = 9,1
Таким образом, после реакции в смеси присутствует 9,1 моль водорода, 1 моль пропанола-1 и 1 моль пропаналя. До реакции пропанола-1 не было, а пропаналя и водорода было на 1 моль больше. Изначально было 10,1 моль водорода и 2 моль пропаналя.
mсмеси = 2 г/моль * 10,1 моль + 58 г/моль * 2 моль = 136,2 г
w(H2) = 20,2 г / 136,2 г = 0,1483 (14,83%)

Ответ: 14,83%

Варианты правильных ответов:
  1. 14,83
  2. 14.83

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!