Вопрос:

Какой объём водорода (н. у.) потребуется для реакции замещения с 480 кг оксида железа(III) Fe2O3? Какое количество вещества воды образуется при этом? Учтите, что в условии масса вещества дана в килограммах, следовательно, расчёт количества вещества ведите в киломолях, а объём рассчитывайте в кубических метрах.

Ответ:

Для решения этой задачи нам потребуется уравнение реакции восстановления оксида железа(III) водородом: \(Fe_2O_3 + 3H_2 \rightarrow 2Fe + 3H_2O\) **1. Расчет количества вещества оксида железа(III):** * Молярная масса оксида железа(III) \(M(Fe_2O_3)\) = 2 * 56 + 3 * 16 = 160 г/моль. * Масса оксида железа(III) дана в килограммах, переведем в граммы: 480 кг = 480000 г. * Количество вещества оксида железа(III) \(n(Fe_2O_3)\) = \(\frac{m(Fe_2O_3)}{M(Fe_2O_3)}\) = \(\frac{480000 г}{160 г/моль}\) = 3000 моль. **2. Расчет количества вещества водорода и воды:** * Из уравнения реакции видно, что на 1 моль \(Fe_2O_3\) требуется 3 моль \(H_2\), значит \(n(H_2)\) = 3 * \(n(Fe_2O_3)\) = 3 * 3000 моль = 9000 моль. * Также, из уравнения реакции видно, что на 1 моль \(Fe_2O_3\) образуется 3 моль \(H_2O\), значит \(n(H_2O)\) = 3 * \(n(Fe_2O_3)\) = 3 * 3000 моль = 9000 моль. **3. Расчет объема водорода:** * При нормальных условиях 1 моль любого газа занимает объём 22.4 л. * Объем водорода \(V(H_2)\) = \(n(H_2)\) * 22.4 л/моль = 9000 моль * 22.4 л/моль = 201600 л. * Переведем в кубические метры: 201600 л = 201.6 м³ (1 м³ = 1000 л). **Ответ:** * Объём водорода, необходимый для реакции: 201.6 м³. * Количество вещества воды, образующееся в результате реакции: 9000 моль.
Смотреть решения всех заданий с листа

Похожие