Химия
8 класс
Вопрос
После пропускания оксида углерода (IV) над раскаленным углем образовалась газовая смесь с плотностью по водороду 16. Определите выход оксида углерода (II) в этой реакции.
Ответ
$CO_{2} + C \rightarrow 2CO$
Определяем среднюю молярную массу образовавшегося газа, и объемные доли газов в конечной смеси:
$M_{ср.} = 16 \cdot 2 = 32 г/моль. \phi (CO_{2}) \cdot 44 + \phi (CO) \cdot 28 = 32; \phi (CO) = 1 - \phi (CO_{2})$;
$\phi (CO_{2}) \cdot 44 + 28 \cdot (1 - \phi (CO_{2})) = 32; 16 \cdot \phi (CO_{2}) = 4; \phi (CO_{2}) = 0,25$;
$\phi (CO) = 1 - 0,25 = 0,75$.
Допустим, что образовался 1 л газовой смеси, тогда $V(CO_{2})$ в ней = 0,25 л, а $V(CO) = 0,75 л$. Согласно коэффициентам в уравнении реакции объем прореагировавшего $CO_{2}$ в 2 раза меньше объема образовавшегося $CO$:
$V(прореагировавшего \: CO_{2}) = \frac{0,75}{2} = 0,375 л$.
Общий объем исходного $CO_{2} = V(прореагировавшего \: CO_{2}) + V(CO_{2} \: в \: конечной \: газовой \: смеси) = 0,375 + 0,25 = 0,625 л$.
Из 0,625 л $CO_{2}$ теоретически может образоваться $0,625 \cdot 2 = 1,25 л CO$.
$Выход = \frac{V(CO \: практически \: полученный)}{V(CO \: теоретически \: возможный)} = \frac{0,75}{1,25} = 0,6$ (60 %)
Ответ: Выход $CO$ составляет 60 %.