Химия

8 класс
Вопрос
В контактный аппарат ввели смесь газов, содержащую 11,76 % $NH_3$, 17,65 % $O_2$ и 70,59 % $N_2$ (по объему). Вычислите состав (в процентах по массе) газов, выходящих из контактного аппарата, если окисление $NH_3$ до $NO$ происходит с выходом 95 %, а остатки аммиака окисляются до свободного азота.
Ответ


В контактном аппарате происходят реакции

$4NH_3 + 5O_2 = 4NO + 6H_2O$,
$4NH_3 + 3O_2 = 2N_2 + 6H_2O$

или

$NH_3 + 1,25O_2 = NO + 1,5H_2O$,
$NH_3 + 0,75O_2 = 0,5N_2 + 1,5H_2O$.

Если принять, что 11,76 % $NH_3$ (по объему) в исходу смеси соответствуют 1 молю, то мольные количества других газов в исходной смеси составят: $(NULL,65 : 11,76) = 1,5$ моля $O_2$ и $(NULL,59 : 11,76) = 6$ молей $N_2$. По условию задачи на 95% окисляется до $NO$ и на 5 % - до $N_2$, поэтому пощ пропускания смеси через контактный аппарат в газовой смеси будет содержаться $1 \cdot 0,95 = 0,95$ моля $NO$; $0,5 \cdot 0,05 = 0,025 \: моля N_2$, к которым добавятся 6 молей $N_2$ воздуха т. е. всего 6,025 моля $N_2$; $1,5 \cdot 0,95 + 1,5 \cdot 0,05 = 1,5 \: моля H_2O$ (пар) и $1,5 - (NULL,25 \cdot 0,95 + 0,75 \cdot 0,05) = 0,275 \: моля O_2$.

Соответственно массы этих газов равны: $0,95 \cdot 30 = 28,5$ г $NO$ ($M = 30$); $6,025 \cdot 28 = 168,7 \: г \: N_2$ ($M = 28$); $1,5 \cdot 18 = 27 \: г \: H_2O$ ($M = 18$) и $0,275 \cdot 32 = 8,8 \: г \: O_2$. Общая масса газовой смеси составляет 233 г.

Таким образом, процентное (по массе) содержание газов в смеси после окисления:

$NO$: $\frac{28,5 \cdot 100}{233} = 12,23$ %,
$N_2$: $\frac{168,7 \cdot 100}{233} = 72,40$ %,
$H_2O$: $\frac{27 \cdot 100}{233} = 11,59$ %,
$O_2$: $\frac{8,8 \cdot 100}{233} = 3,78$ %.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

Отличаются ли продукты реакций железной окалины с концентрированными соляной и иодоводородной кислотами? Составьте уравнения протекающих реакций.
8 класс Химия Средняя
При анализе некоторого раствора смеси солей в нем были обнаружены ионы $Na^{+}, Cl^{-}, Br^{-}, I^{-}$. После выпаривания 20 мл этого раствора сухой остаток имел массу 1,732 г. Другой образец раствора смеси солей такого же объема встряхивали с бромной водой и после выпаривания получили 1,685 г сухого остатка. Из третьего образца также объемом 20 мл после насыщения хлором и выпаривания получили 1,4625 г сухого остатка. а. Вычислите концентрацию (в граммах) отдельных ионов в растворе. б. Какие количества брома и иода можно получить, переработав $1 м^3$ этого раствора?
8 класс Химия Средняя
При взаимодействии 6,05 г смеси порошков железа и цинка с избытком раствора хлорида меди(II) образуется 6,4 г металлической меди. Определите состав смеси.
8 класс Химия Средняя
Элемент $X$ входит в соединения $А$ и $Б$, по-разному изменяющие окраску лакмуса. Вещество $А$ сгорает в продуктах термического разложения $Б$, образуя среди прочих простое вещество $X$. Продукт реакции $А$ с $Б$, полученный при комнатной температуре, разлагается при сильном нагревании, образуя простые вещества $X$, $Y$ и воду. Сжиганием $А$ в $Y$ также получают вещество $X$, в присутствии катализатора - вещество с молекулярной формулой $XY$, а при избытке $Y$ - смесь, дающую при растворении в воде соединение $Б$. О каких веществах идет речь? Приведите уравнения соответствующих реакций?
8 класс Химия Средняя
Для определения оптимальных условий синтеза метанола окись углерода смешали с водородом в отношений $1 : 2,5$ при давлении 740 мм рт. ст. и температуре $30^{\circ} C$ и полученную смесь пропустили через контактный аппарат. После реакции объем газов при температуре $300^{\circ} C$ и давлении 1200 мм рт. ст. оказался равным объему газов до реакции. а. Вычислите, какое количество (%) окиси углерода прореагировало в указанных условиях. б. Определите процентное содержание паров метанола в газах после реакции.
8 класс Химия Средняя
К 400 г 20 %-ного раствора $NaOH$ добавили 400 г 20 %-ного раствора $HCl$. Какой реакцией будет обладать полученный раствор - щелочной, нейтральной или кислой?
8 класс Химия Средняя
Соединение содержит водород (массовая доля - 6,33 %), углерод (массовая доля - 15,19 %), кислород (массовая доля - 60,76 %) и еще один элемент, число атомов которого в молекуле равно числу атомов углерода. Определите, что это за соединение, к какому классу оно относится и как ведет себя при нагревании.
8 класс Химия Средняя
Смесь массой 50,2 г, состоящую из сульфата, нитрата и гидрокарбоната калия, прокалили при $450^{ \circ} С$. Выделился газ. Газовую смесь охладили до $0^{ \circ} С$ при давлении, равном 1 атм. В этих условиях объем газа составил 4,48 л. При пропускании газа через избыток раствора $Ca(OH)_{2}$ выпал осадок массой 10 г. Определите массу $K_{2}SO_{4}$ в исходной смеси. При $450^{ \circ } С$ разлагаются $KHCO_{3}$ и $KNO_{3}, K_{2}SO_{4}$ и $K_{2}CO_{3}$ устойчивы при данной температуре.
8 класс Химия Средняя
Превращение виноградного сока в вино с химической точки зрения является расщеплением одной молекулы глюкозы на две молекулы этанола под действием микроорганизмов без доступа воздуха. Рассчитайте, сколько энергии получают микроорганизмы из 1 г глюкозы, если известно, что пищевая энергетическая ценность 1 г глюкозы ($C_{6}H_{12}O_{6}$) составляет 3,9 ккал, а 1 г этанола - 7,1 ккал. Какое соединение является вторым продуктом ферментативного расщепления глюкозы без доступа воздуха?
8 класс Химия Средняя
Образец смеси трех безводных солей - карбоната, оксалата и хлорида натрия - массой 0,5980 г растворили воде, а полученный раствор разделили на две равные части. Одну часть подкислили азотной кислотой и обработали избытком раствора нитрата серебра, а вторую часть обработали избытком $AgNO_3$, но в нейтральной среде. {Зыпавшие осадки промыли и обработали цинком в присутствии избытка соляной кислоты. Установлено, что массы осадков, не растворимых ни в соляной кислоте, ни в растворе аммиака, соответственно равны 0,1079 г и 0,5395 г. а. Напишите уравнения происходящих химических реакций. б. Вычислите процентный (по массе) состав смеси солей.
8 класс Химия Средняя