Сколько моль SO2 и O2 не участвуют в реакции, если при прохождении через катализатор смеси из 10 моль SO2 и 15 моль

Myshka

15

Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать химическое уравнение реакции конверсии сернистого газа и кислорода в трехокись серы:

\[ 2SO_2 + O_2 \rightarrow 2SO_3 \]

Мы знаем, что при прохождении через катализатор образуется 8 моль SO3. Наша цель - определить, сколько моль SO2 и O2 не участвуют в реакции.

Для этого нам нужно сначала определить, сколько моль SO2 и O2 участвуют в реакции. Из уравнения видно, что соотношение между молью SO2 и O2 равно 2:1. Таким образом, для каждой моли SO2, участвующей в реакции, должна участвовать половина моль O2.

Пусть x - количество моль SO2, которые реагируют, и y - количество моль O2, которые реагируют. Тогда у нас есть следующие соотношения:

\[ x = 2y \] (1)
\[ x + y = 8 \] (2)

Мы можем решить эту систему уравнений, подставив значение x из уравнения (1) в уравнение (2):

\[ 2y + y = 8 \]
\[ 3y = 8 \]
\[ y = \frac{8}{3} \approx 2.67 \]

Таким образом, округлим результат до двух десятичных знаков: количество моль O2, участвующих в реакции, составляет примерно 2.67 моль.

Теперь, чтобы найти количество моль SO2, участвующих в реакции, мы можем подставить значение y в уравнение (1):

\[ x = 2(2.67) = 5.34 \]

Округлим это значение до двух десятичных знаков: количество моль SO2, участвующих в реакции, составляет примерно 5.34 моль.

Теперь мы можем найти количество моль SO2 и O2, которые не участвуют в реакции, используя общее количество моль реагентов и количество моль реагентов, которые участвуют в реакции:

Количество моль SO2, которые не участвуют в реакции, равно общему количеству моль SO2 минус количество моль SO2, которые участвуют в реакции: 10 - 5.34 = 4.66 моль.
Количество моль O2, которые не участвуют в реакции, равно общему количеству моль O2 минус количество моль O2, которые участвуют в реакции: 15 - 2.67 = 12.33 моль.

Таким образом, около 4.66 моль SO2 и 12.33 моль O2 не участвуют в реакции.