Химия
8 класс
Вопрос
Для получения хрома алюминотермическим методом использовано 100 кг хромита, содержащего 55% Cr2O3.
Вычислите:
а) теоретическое количество полученного хрома;
б) теоретический расход алюминия, необходимый для получения этого количества хрома;
в) тепловой эффект восстановления Cr2O3, если известно, что теплота образования Al2O3 составляет 380 ккал/моль, а теплота образования Cr2O3 - 273 ккал/моль.
Ответ
Реакция протекает по уравнению
Cr2O3+2Al=Al2O3+2Cr+Q.
В 100 кг руды содержится 55 %, т. е. 55 кг Cr2O3 (М=152). Из этого количества Cr2O3 получается
x=55⋅104152=37,62кгCr (A=52).
1 моль Cr2O3 реагирует с 2 молями алюминия (A=27). Масса алюминия, необходимого для реакции, составляет
у=55⋅54152=19,54кгAl.
Тепловой эффект реакции восстановления Cr2O3 рассчитывается следующим образом:
I2Al+l,5O2=Al2O3+Q1II2Al+Cr2O3=Al2O3+2Cr+Q2Cr+l,5O2=Cr2O3+Q22Al+1,5O2=Al2O3+Q+Q2_.
Тепловые эффекты реакций, которые протекают различными путями, но приводят к получению одних и тех же продуктов, должны быть равны (закон Гесса), поэтому
Q1=Q+Q2,
Q=Q1−Q2.
Для вычисления теплового эффекта подставим в последнее соотношение величины, известные из условия задачи:
Q=380−273=107 ккал/моль,
n=55000/152=361,84 моля.
Общий тепловой эффект проведенного процесса равен
Q=107⋅361,84=38717 ккал.