Сколько литров угарного газа (CO) образуется в газопеногенераторе из кокса массой 1 кг, если массовая доля углерода составляет 90%? Какой объем кислорода потребуется для этого?

Химия 11 класс Реакции горения углерода угарный газ CO газопеногенератор кокс массовая доля углерода объём кислорода химия 11 класс Новый

Для решения задачи нам нужно провести несколько шагов, чтобы определить, сколько литров угарного газа (CO) образуется из кокса, а также какой объем кислорода понадобится для этого процесса.

Шаг 1: Определение массы углерода в коксе

Сначала найдем массу углерода в 1 кг кокса. Если массовая доля углерода составляет 90%, то:

• Масса углерода = 1 кг * 0.90 = 0.9 кг

Шаг 2: Определение количества углерода в молях

Теперь мы можем перевести массу углерода в моли. Молярная масса углерода (C) составляет примерно 12 г/моль. Переведем массу углерода в граммы:

• 0.9 кг = 900 г

Теперь найдем количество моль углерода:

• Количество молей углерода = 900 г / 12 г/моль = 75 моль

Шаг 3: Реакция образования угарного газа

В процессе, который нас интересует, углерод реагирует с кислородом, образуя угарный газ (CO) по следующему уравнению:

C + 1/2 O2 → CO

Из уравнения видно, что 1 моль углерода дает 1 моль угарного газа. Таким образом, количество угарного газа, образующегося из 75 моль углерода, также будет равно 75 моль.

Шаг 4: Определение объема угарного газа

При нормальных условиях (0°C и 1 атмосфера) 1 моль газа занимает объем 22.4 литра. Следовательно, объем угарного газа можно найти следующим образом:

• Объем CO = 75 моль * 22.4 л/моль = 1680 л

Шаг 5: Определение объема кислорода

Теперь определим, сколько кислорода потребуется для этой реакции. Из уравнения видно, что для 1 моль углерода требуется 0.5 моль кислорода. Следовательно, для 75 моль углерода потребуется:

• Количество кислорода = 75 моль * 0.5 = 37.5 моль

Теперь найдем объем кислорода:

• Объем O2 = 37.5 моль * 22.4 л/моль = 840 л

Итак, итоговые результаты:

• Объем угарного газа (CO) = 1680 литров
• Объем кислорода (O2) = 840 литров