Химия

Уравнения реакций:

$C_{6}H_{6} + Cl_{2} \rightarrow C_{6}H_{5}Cl + HCl$; (1)
$C_{6}H_{6} + 2Cl_{2} \rightarrow C_{6}H_{4}Cl_{2} + 2HCl$; (2)
$C_{6}H_{6} + 3Cl_{2} \rightarrow C_{6}H_{3}Cl_{3} + 3HCl$. (3)

Найдем массу каждого компонента хлорбензола-сырца и количество вещества бензола, необходимого для его получения:

$m(C_{6}H_{5}Cl) = 3600 кг \cdot 0,31 = 1116 кг$;
$n_{1}(C_{6}H_{6}) = n(C_{6}H_{5}Cl) = \frac{1116 кг}{112,5 кг/кмоль} = 9,92 кмоль$;
$m(C_{6}H_{4}Cl_{2}) = 3600 кг \cdot 0,03 = 108 кг$;
$n_{2}(C_{6}H_{6}) = n(C_{6}H_{4}Cl_{2} ) = \frac{108 кг}{147 кг/кмоль} = 0,73 кмоль$;
$m(C_{6}H_{3}Cl_{3}) = 3600 кг \cdot 0,005 = 18 кг$;
$n_{3}(C_{6}H_{6}) = n(C_{6}H_{3}Cl_{3}) = \frac{18 кг}{1,181 кг/моль} = 0,1 кмоль$.

Найдем суммарное количество вещества прореагировавшего бензола и его массу:

$n_{реаг}(C_{6}H_{6}) = 9,92 + 0,73 + 0,1 - 10,75 (кмоль)$;
$m_{реаг}(C_{6}H_{6}) = 78 кг/кмоль \cdot 10,75 кмоль = 838,5 кг$.

Вычислим массу испарившегося бензола:

$m_{исп}(C_{6}H_{6}) = 1,8 \cdot 1116 кг = 2009 кг$.

Найдем массу бензола, оставшегося в смеси:

$m_{ост}(C_{6}H_{6}) = 3600 - 1116 - 108 - 18 = 2358 (кг)$.

Определим исходную массу бензола:

$m_{исх}(C_{6}H_{6}) = 838,5 кг + 2009 кг + 2358 кг = 5205,5 кг$.
Ответ: $m_{исх}(C_{6}H_{6}) = 5205,5 кг; m_{реаг}(C_{6}H_{6}) = 838,5 кг$.