Контрольные задания > 3. Какой объём водорода (н. у.) потребуется для реакции замещения с 480 кг оксида железа (III) Fe2O3? Какое количество вещества воды образуется при этом? Учтите, что в условии масса вещества дана в килограммах, следовательно, расчёт количества вещества ведите в киломолях, а объём — в кубических метрах.
Вопрос:
3. Какой объём водорода (н. у.) потребуется для реакции замещения с 480 кг оксида железа (III) Fe2O3? Какое количество вещества воды образуется при этом? Учтите, что в условии масса вещества дана в килограммах, следовательно, расчёт количества вещества ведите в киломолях, а объём — в кубических метрах.
Ответ:
Реакция замещения оксида железа (III) водородом протекает по уравнению:
\( Fe_2O_3 + 3H_2 \rightarrow 2Fe + 3H_2O \)
1. **Перевод массы оксида железа в моли:**
Молярная масса Fe₂O₃ = 2 * 56 + 3 * 16 = 160 г/моль.
Масса Fe₂O₃ = 480 кг = 480 000 г.
Количество моль Fe₂O₃ = 480 000 г / 160 г/моль = 3000 моль.
2. **Определение количества молей водорода и воды:**
Из уравнения реакции видно, что на 1 моль Fe₂O₃ требуется 3 моль H₂ и образуется 3 моль H₂O.
Количество моль H₂ = 3 * 3000 моль = 9000 моль.
Количество моль H₂O = 3 * 3000 моль = 9000 моль.
3. **Определение объёма водорода (н.у.):**
Молярный объём газа при н.у. = 22.4 л/моль.
Объём H₂ = 9000 моль * 22.4 л/моль = 201600 л = 201.6 м³.
4. **Ответ:** Для реакции замещения с 480 кг оксида железа (III) потребуется 201.6 м³ водорода, при этом образуется 9000 моль воды.