Какой объём во­до­ро­да тео­ре­ти­че­ски не­об­хо­дим для пол­но­го пре­вра­ще­ния 200 л ок­си­да углерода(II) в метанол? Объёмы газов из­ме­ре­ны при оди­на­ко­вых условиях.

Вопрос школьника

Какой объём во­до­ро­да тео­ре­ти­че­ски не­об­хо­дим для пол­но­го пре­вра­ще­ния 200 л ок­си­да углерода(II) в метанол? Объёмы газов из­ме­ре­ны при оди­на­ко­вых условиях.

Ответ от учителя

Для решения данной задачи необходимо использовать химическое уравнение реакции превращения оксида углерода(II) в метанол:

CO + 2H2 → CH3OH

Из уравнения видно, что для превращения одной молекулы CO необходимо две молекулы водорода. Таким образом, для превращения 200 литров CO необходимо 400 литров водорода.

Однако, необходимо учесть, что объемы газов измерены при одинаковых условиях. Это означает, что объемы газов нужно привести к стандартным условиям (температура 0°C и давление 1 атмосфера).

Для этого можно использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где P — давление газа, V — его объем, n — количество вещества (в молях), R — универсальная газовая постоянная, T — температура газа.

При стандартных условиях (0°C и 1 атмосфера) давление и объем водорода будут равны:

P = 1 атм = 101325 Па
T = 273 К
R = 8,31 Дж/(моль·К)

V(H2) = n(H2)RT/P = (400/22400)·8,31·273/101325 ≈ 9,3 литра

Таким образом, для полного превращения 200 литров оксида углерода(II) в метанол необходимо примерно 9,3 литра водорода при стандартных условиях.

Избранное