Ответы
Ответ:
1. Для решения этой задачи необходимо использовать данные о стехиометрическом соотношении реакции Лебедева.
Уравнение реакции Лебедева:
C2H5OH -> C4H6 + H2O
Согласно данной реакции, 1 моль этилового спирта (C2H5OH) превращается в 1 моль бутадиена (C4H6). Молярная масса этилового спирта 46 г/моль, а молярная масса бутадиена 54 г/моль.
Для рассчета количества бутадиена, получаемого из 50 кг этилового спирта, нужно сначала определить количество молей этилового спирта по массе и затем применить стехиометрическое соотношение.
Масса этилового спирта (C2H5OH) = 50 кг
Молярная масса этилового спирта (C2H5OH) = 46 г/моль
Количество молей этилового спирта = Масса этилового спирта / Молярная масса этилового спирта
Количество молей этилового спирта = 50000 г / 46 г/моль = 1086.96 моль
Согласно уравнению реакции Лебедева, 1 моль этилового спирта превращается в 1 моль бутадиена:
Количество молей бутадиена = Количество молей этилового спирта = 1086.96 моль
Молярная масса бутадиена (C4H6) = 54 г/моль
Масса бутадиена (C4H6) = Количество молей бутадиена x Молярная масса бутадиена
Масса бутадиена = 1086.96 моль x 54 г/моль = 58729.44 г = 58.73 кг
Таким образом, при реакции Лебедева из 50 кг этилового спирта можно получить около 58.73 кг бутадиена.
2. Для решения этой задачи необходимо использовать данные о количестве метана и теплоте, выделяющейся при его сгорании.
Уравнение реакции горения метана:
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O
Согласно данной реакции, 1 моль метана (CH4) превращается в 1 моль углекислого газа (CO2) и 2 моли воды (H2O).
Для рассчета количества теплоты, выделяющейся при сжигании 112 м³ (н.у.) метана, нужно сначала определить количество молей метана по объему и затем умножить его на значение теплоты, указанное в уравнении.
Объем метана (CH4) = 112 м³ (н.у.)
Молярный объем идеального газа при нормальных условиях (н.у.) = 22.4 л/моль
Количество молей метана = Объем метана / Молярный объем
Количество молей метана = 112 м³ (н.у.) / (22.4 л/моль) = 5 моль
Согласно уравнению реакции горения метана, 1 моль метана превращается в 890 кДж теплоты:
Количество теплоты = Количество молей метана x Теплота, указанная в уравнении
Количество теплоты = 5 моль x 890 кДж/моль = 4450 кДж
Таким образом, при сжигании 112 м³ (н.у.) метана выделяется 4450 кДж теплоты.
3. Для решения этой задачи необходимо использовать данные о содержании примесей в техническом карбиде кальция и молярной массе ацетилена.
Уравнение реакции получения ацетилена из карбида кальция:
CaC2 + 2H2O -> C2H2 + Ca(OH)2
Согласно данной реакции, 1 моль карбида кальция (CaC2) превращается в 1 моль ацетилена (C2H2).
Для рассчета объема ацетилена, получаемого из 4 кг технического карбида кальция, нужно сначала определить количество молей карбида кальция по массе, учитывая содержание примесей, и затем использовать стехиометрическое соотношение.
Масса карбида кальция = 4 кг
Содержание примесей = 20% (или 0.2)
Масса чистого карбида кальция = Масса карбида кальция - Масса примесей
Масса чистого карбида кальция = 4 кг - (4 кг x 0.2) = 4 кг - 0.8 кг = 3.2 кг
Молярная масса карбида кальция (CaC2) = 64 г/моль
Количество молей карбида кальция = Масса чистого карбида кальция / Молярная масса карбида кальция
Количество молей карбида кальция = 3200 г / 64 г/моль = 50 моль
Согласно уравнению реакции получения ацетилена, 1 моль карбида кальция превращается в 1 моль ацетилена:
Количество молей ацетилена = Количество молей карбида кальция = 50 моль
Молярная масса ацетилена (C2H2) = 26 г/моль
Масса ацетилена = Количество молей ацетилена x Молярная масса ацетилена
Масса ацетилена = 50 моль x 26 г/моль = 1300 г = 1.3 кг
Таким образом, из 4 кг технического карбида кальция, содержащего 20% примесей, можно получить 1.3 кг ацетилена.