Какой объем газа может быть сформирован при реакции углекислого газа с 80 граммами кокса, содержащего 6% примесей?

Dozhd_9539

42

Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать данные о массе кокса и проценте примесей для вычисления количества углекислого газа, которое будет сформировано в результате реакции.

Шаг 1: Найдем массу чистого кокса. Для этого умножим общую массу кокса (80 г) на процент чистого кокса (100% - процент примесей). Процент примесей составляет 6%, поэтому процент чистого кокса равен 100% - 6% = 94%.

Масса чистого кокса = 80 г * (94% / 100%) = 75.2 г.

Шаг 2: Определим количество углекислого газа, которое может быть сформировано при реакции. Поскольку масса кокса можно считать молярной массой, мы можем использовать соотношение между количеством вещества и массой.

Молярная масса кокса (МСо) = 12.01 г/моль (захватим, что С - углерод, основной компонент кокса).

Согласно уравнению реакции:
С + O2 -> CO2,
1 моль углекислого газа образуется из 1 моля углерода.

Таким образом, количество углекислого газа, которое будет сформировано, будет равно массе чистого кокса, поделенной на молярную массу кокса.

Количество углекислого газа = Масса чистого кокса / Молярная масса кокса

= 75.2 г / 12.01 г/моль = 6.27 моль.

Шаг 3: Найдем объем углекислого газа по уравнению состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура (в Кельвинах). Предположим, что давление и температура остаются постоянными.

Мы можем переписать это уравнение в виде V = (nRT) / P

Пусть давление P = 1 атм (стандартное давление), температура T = 273 К (комнатная температура), и R = 0.0821 л·атм/(моль·К) (значение универсальной газовой постоянной в удобных единицах).

Теперь мы можем вычислить объем углекислого газа:

V = (6.27 моль * 0.0821 л·атм/(моль·К) * 273 К) / 1 атм

V ≈ 134 литра.

Итак, при реакции углекислого газа с 80 граммами кокса (содержащего 6% примесей), будет получено примерно 134 литра углекислого газа.