Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание № 2199
i

Плот­ность смеси фор­маль­де­ги­да и во­до­ро­да равна 0,402 г/дм3 (н. у.). Смесь про­пу­сти­ли над ни­ке­ле­вым ка­та­ли­за­то­ром, а затем снова при­ве­ли к нор­маль­ным усло­ви­ям. Мо­ляр­ная масса по­лу­чен­ной га­зо­вой смеси стала рав­ной 6,0 г/моль. Рас­счи­тай­те выход (%) про­дук­та ре­ак­ции.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  Со­ста­вим урав­не­ние ре­ак­ции:

\ChemFormCH_2O плюс H_2 \reactrarrow0pt1.8 cmt гра­ду­сов, Ni CH_3OH плюс левая квад­рат­ная скоб­ка CH_2O плюс H_2 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка .

 

2.  Найдём мо­ляр­ную массу из­на­чаль­ной га­зо­вой смеси и доли газов в ней:

M левая круг­лая скоб­ка смеси 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = p $ умно­жить на $ V$_m$ = 0,402 г/л $ умно­жить на $ 22,4 л/моль = 9 г/моль;

M левая круг­лая скоб­ка смеси 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = M левая круг­лая скоб­ка CH$_2$O пра­вая круг­лая скоб­ка $ умно­жить на $ $ фи $ левая круг­лая скоб­ка CH$_2$O пра­вая круг­лая скоб­ка плюс M левая круг­лая скоб­ка H$_2$ пра­вая круг­лая скоб­ка $ умно­жить на $ левая круг­лая скоб­ка 1 минус $ фи $ левая круг­лая скоб­ка CH$_2$O пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка ;

\ChemForm фи левая круг­лая скоб­ка CH_2O пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,25.

 

3.  В тео­рии:

$\nu$ левая круг­лая скоб­ка CH$_3$OH пра­вая круг­лая скоб­ка = $\nu$ левая круг­лая скоб­ка CH$_2$O пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,25 моль.

 

4.  Но фор­маль­де­гид и во­до­род про­ре­а­ги­ро­ва­ли ча­стич­но. Пусть в ре­ак­цию всту­пи­ло x моль \ChemFormCH_2O и x моль \ChemFormH_2, тогда со­став ко­неч­ной смеси таков: 0,25 - x моль \ChemFormCH_2O, 0,75 - x моль \ChemFormH_2 и x моль \ChemFormCH_3OH. От­сю­да имеем:

\ChemForm левая квад­рат­ная скоб­ка 30 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 0,25 минус x пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 0,75 минус x пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая квад­рат­ная скоб­ка : левая квад­рат­ная скоб­ка 0,25 минус x плюс 0,75 минус x пра­вая квад­рат­ная скоб­ка = 6;

x = 0,15 моль;

$\eta$ левая круг­лая скоб­ка CH$_3$OH пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,15 моль : 0,25 моль = 0,6 = 60 %.

 

Ответ: 60.

Источник: Цен­тра­ли­зо­ван­ное те­сти­ро­ва­ние по химии, 2018
Сложность: IV