Химия
8 класс
Вопрос
При пропускании водяного пара над раскаленным коксом образуется водяной газ. (При дальнейших расчетах следует исходить из того, что полученный газ состоит только из окиси углерода и водорода.)
а. Сколько газа (м3) при нормальных условиях можно теоретически получить из 12,5 кг чистого кокса?
б. Каково содержание (в процентах по объему) водорода и окиси углерода в только что полученном газе, если считать, что после смешения его с 50м3 кислорода, сгорания и приведения температуры к исходной объем газовой смеси уменьшился до 68м3?
Ответ
C+H2O=CO+H2,
12 кг C дают 44,8м3 смеси газов,
12,5 кг C - x смеси газов,
x=47м3 (теоретически 1 : 1).
После добавления кислорода и поджигания
2H2+O2=2H2O (конденсируется),
2CO+O2=2CO2 (кислород взят в избытке)
изменение объема газовой смеси при 0∘С составляет 1,5м3 на 1м3 водорода и 0,5м3 на 1м3 окиси углерода. При сжигании реально полученного водяного газа объем изменяется на величину 47+50−68=29м3. Пусть в газовой смеси было x объемов H2 и y объемов CO. Составляем систему алгебраических уравнений
{x+y=471,5x+0,5y=29,
откуда x=5,5м3 и y=41,5м3, т. е. в смеси содержится
5,5⋅10047=11,7 % водорода и 41,5⋅10047=88,3 % окиси углерода.
(Авторы предполагают, что реально был получен газ не соответствующий теоретическому составу - по 50 % каждого из газов,- в противном случае задача решения не имеет.)