Zadanie 15, diagnoza maturalna 2022 grudzień

Masz częściowy dostęp do tego zadania

Aby uzyskać dostęp do większej liczby zadań, załóż bezpłatne konto lub subskrybuj nasz kurs.

Załóż bezpłatne konto, aby zapisywać zrobione zadania

Jeśli masz już u nas konto, zaloguj się.

W wysokiej temperaturze tlenki żelaza można zredukować wodorem do metalicznego żelaza. Redukcja tlenku Fe3O4 przebiega zgodnie z równaniem:

Fe3O4(s) + 4H2(g) ⇄ 3Fe(s) + 4H2O(g)

Z reaktora o pojemności 8,0 dm3, zawierającego 420 g tlenku Fe3O4, odpompowano powietrze i wprowadzono 6,0 g wodoru. Zawartość reaktora ogrzano do temperatury 𝑇, w której stała równowagi powyższej reakcji wynosi 0,20.

Oblicz stężenie pary wodnej w reaktorze po ustaleniu się stanu równowagi oraz masę otrzymanego żelaza.

15 - W wysokiej temperaturze tlenki żelaza można zredukować wodorem do metalicznego żelaza. Redukcja tlenku Fe3O4 przebiega zgodnie z równaniem:

Stała równowagi reakcji: K = [H2O]4 : [H2]= 0,20

Ze względu na taki sam wykładnik potęgi w liczniku i w mianowniku, stężenia można zastąpić równowagowymi liczbami moli.

Początkowa liczba moli H2 = 6,0 g : (2,0 g · mol-1) = 3,0 mol

Oznaczamy: 𝑥 – równowagowa liczba moli H2O,

(3 – 𝑥) – równowagowa liczba moli H2

Po podstawieniu 𝐾 = 𝑥4 : (3–𝑥)= 0,20                      stąd 𝑥 : (3−𝑥) = 4√20 = 0,67

𝑥 = 0,67(3– 𝑥)     1,669𝑥 = 2     𝑥 = 1,2 mol     3 − 𝑥 = 1,8 mol

Liczba moli żelaza: 𝑛Fe = ¾ 𝑛H2O= 0,9 mol

Stężenie pary wodnej: 𝑐 = 1,2 mol/8,0 dm3 = 0,15 mol · dm–3
Masa żelaza: 𝑚Fe = 0,9 mol · 55,85 g · mol–150 g

G

Załóż bezpłatne konto, aby uzyskać dostęp do rozwiązania tego zadania.

Zobacz zadania przykładowe w naszej bazie zadań

Jak Ci poszło?
Dlaczego warto oznaczać zadania jako wykonane?
Wiesz, które zadania z naszej bazy już rozwiązałeś i kiedy. Dzięki temu będziemy mogli polecać Tobie lepiej dobrane zadania, a Ty będziesz mógł je odfiltrować w naszej bazie zadań. Pozwoli nam to też lepiej informować Cię o Twoich postępach w nauce!
Powiadom mnie o nowych komentarzach
Powiadom o
0 komentarzy
oceniany
najnowszy najstarszy
Inline Feedbacks
Zobacz wszystkie komentarze