Химия

8 класс
Вопрос
Пары этаналя смешали с водородом в молярном отношении 1:2 при давлении 300 кПа и температуре 400C в замкнутом реакторе, предназначенном для синтеза этанола. После окончания процесса давление газов в реакторе при неизменной температуре уменьшилось на 20%. Определите объемную долю паров этанола в реакционной смеси и процент превращения уксусного альдегида в этанол.
Ответ


CH3CHO+H2C2H5OH.

Пусть в исходной смеси содержалось x моль этаналя, n(CH3CHO)=x, тогда, по условию, n(H2)=2x. Общее число молей газов равно n1=3x.

Реакция этаналя с водородом обратима. Пусть в эту реакцию вступает y моль CH3CHO, тогда водорода расходуется также y моль, и образуется y моль C2H5OH. В конечной смеси содержатся: n(CH3CHO)=xy,n(H2)=2xy,n(C2H5OH)=y. Общее число молей газов равно n2=(xy)+(2xy)+y=3xy.

По условию, давление в конечной смеси уменьшилось на 20% по сравнению с исходным. Поскольку температура в процессе реакции не изменяется и объем реактора постоянен, то уменьшение давления вызвано только уменьшением числа молей газов. Таким образом, n2=0,8n1, или

3xy=0,83x,

то есть y=0,6x.

По закону Авогадро, объемная доля газа равна его мольной доле, поэтому объемная доля паров этанола равна:

ω(C2H5OH)=y3xy=0,25.

Процент превращения уксусного альдегида в этанол (т.е. практический выход этанола) равен yx=0,6.
Ответ. 25% C2H5OH, процент превращения CH3CHO - 60%.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

В лабораторном шкафу стояло десять банок с солями, от которых отклеились этикетки. Содержимое девяти банок выбросили, а в последней банке, как предполагалось, должно было находиться одно из следующих веществ: NaCl, NaNO3, Na2CO3, Na2SO4, Na2SO3, NaBr, NaNO2, CH3COONa, Na3PO4 или Na2S2O3. Химик, исследовавший содержимое этой банки, располагал только тремя реактивами: 98%-ной H2SO4, 2 н. раствором HCl, 2 н. раствором ВаCl2 и дистиллированной водой. Он провел следующие операции. 1. Химик растворил в воде образец соли и к раствору добавил соляную кислоту. При этом он наблюдал за происходящими явлениями, понюхал полученный раствор и нагрел его до кипения. Через несколько минут он оставил пробирку и вычеркнул из списка названия некоторых солей. 2. К полученному в результате проведенных операций раствору химик добавил несколько капель раствора хлористого бария и после проведенных наблюдений вычеркнул из списка еще ряд наименований солей. 3. Небольшое количество оставшейся соли химик обработал в пробирке концентрированной серной кислотой, наблюдая за происходящими изменениями и исследуя, обладают ли запахом продукты реакций, происходящих на холоде и при нагревании. После проведенных опытов химик вычеркнул из списка еще несколько названий и заявил, что он точно знает, какая из солей содержалась в этой банке. Восстановите ход рассуждений химика при проведении анализа и скажите, какая соль содержалась в банке.
8 класс Химия Средняя