Химия
8 класс
Вопрос
Водород получают, пропуская водяной пар над раскаленными железными стружками. Определите степень превращения воды в водород (т. е. отношение массы воды, превратившейся в водород, к исходной массе воды), если при пропускании над железом 100 л водяного пара при 300∘С и нормальном давлении его масса уменьшилась на 13,6 г.
Ответ
Напишем уравнение реакции:
3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2↑.
Исходя из уравнения Клайперона - Менделеева рассчитаем исходную массу воды:
n=pVRT;n(H2O)=101325⋅100⋅10−38,31⋅573=2,128(моль);
m(H2O)=2,128моль⋅18г/моль=38,30г.
Превращение 1 моль воды в водород сопровождается уменьшением массы паро-газовой смеси за счет кислорода, поэтому
n(O)=13,6г16г/моль=0,85моль.
Найдем массу воды, прореагировавшей с железом:
n(H2O)=n(O)=0,85моль;
m(H2O)=0,85моль⋅18г/моль=15,3г.
Вычислим степень превращения воды в водород:
15,3г38,30г=0,4(40 % ).
Ответ: 40 % .