Задача 1. Рассчитайте объем водорода (н. у.), который потребуется для взаимодействия с 480 кг оксида железа (III). Вычислите количество вещества воды, которое при этом образуется.

Для решения данной задачи необходимо выполнить следующие шаги:

1. Запишем уравнение химической реакции:

$$Fe_2O_3 + 3H_2 ightarrow 2Fe + 3H_2O$$

2. Рассчитаем молярную массу оксида железа (III) ($$Fe_2O_3$$):

$$M(Fe_2O_3) = 2 \cdot Ar(Fe) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 56 + 3 \cdot 16 = 112 + 48 = 160 \ \text{г/моль}$$

Переведем массу оксида железа из кг в граммы:

$$m(Fe_2O_3) = 480 \ \text{кг} = 480000 \ \text{г}$$

Рассчитаем количество вещества оксида железа (III):

$$n(Fe_2O_3) = \frac{m(Fe_2O_3)}{M(Fe_2O_3)} = \frac{480000 \ \text{г}}{160 \ \text{г/моль}} = 3000 \ \text{моль}$$

3. По уравнению реакции на 1 моль $$Fe_2O_3$$ требуется 3 моль $$H_2$$, следовательно:

$$n(H_2) = 3 \cdot n(Fe_2O_3) = 3 \cdot 3000 \ \text{моль} = 9000 \ \text{моль}$$

Рассчитаем объем водорода при нормальных условиях:

$$V(H_2) = n(H_2) \cdot V_m = 9000 \ \text{моль} \cdot 22.4 \ \text{л/моль} = 201600 \ \text{л} = 201.6 \ \text{м}^3$$

4. По уравнению реакции из 1 моль $$Fe_2O_3$$ образуется 3 моль $$H_2O$$, следовательно:

$$n(H_2O) = 3 \cdot n(Fe_2O_3) = 3 \cdot 3000 \ \text{моль} = 9000 \ \text{моль}$$

Ответ: Объем водорода равен 201.6 м³, количество вещества воды равно 9000 моль.