Химия
8 класс
Вопрос
Смесь бутена-2 и водорода (плотность по водороду 6,4) пропустили над платиновым катализатором, при этом реакция прошла с выходом 60%. Чему равна плотность по водороду полученной газовой смеси?
Ответ
Найдем сначала количественный состав исходной смеси. Пусть в ней содержалось x моль C4H8 и (1−x) моль H2. Средняя молярная масса этой смеси равна
Mср=56x+2(1−x)=6,4⋅2=12,8г/моль,
откуда x=0,2. В исходной смеси было 0,2 моль бутена-2 и 0,8 моль водорода. В реакции гидрирования
0,12C4H8+0,12H2↔0,12C4H10
бутен-2 находится в недостатке, поэтому расчет ведем по нему. Выход реакции равен 60%; это означает, что в реакцию вступило 0,2⋅0,6=0,12моль бутена-2, 0,12 моль водорода, и образовалось 0,12 моль бутана.
В конечной смеси содержатся:
ν(C4H8)=0,2−0,12=0,08моль;
ν(H2)=0,8−0,12=0,68моль;
ν(C4H10)=0,12моль.
Mср=0,08⋅56+0,68⋅2+0,12⋅580,08+0,68+0,12=14,5г/моль.
Плотность конечной смеси по водороду равна 14,52=7,25.
Ответ. 7,25.