Quảng cáo
1 câu trả lời 214
Để giải bài toán này, ta sử dụng phương trình phản ứng giữa Fe3O4 và CO:
Fe3O4 + 4CO -> 3Fe + 4CO2
Theo đó, 1 mol Fe3O4 cần 4 mol CO để khử hoàn toàn và tạo ra 4 mol CO2. Vì vậy, 0.5 mol Fe3O4 cần 2 mol CO để khử hoàn toàn và tạo ra 2 mol CO2.
Hiệu suất khử là 80%, vậy chỉ có 80% số mol CO được sử dụng trong phản ứng. Số mol CO thực tế sử dụng là:
n(CO) = 2 mol x 80% = 1.6 mol
Theo định luật Avogadro, số mol khí và thể tích khí tỉ lệ thuận với nhau. Vì vậy, ta có thể tính thể tích khí CO cần dùng bằng cách chia số mol CO cho nồng độ khí CO trong điều kiện tiêu chuẩn (STP):
V(CO) = n(CO) x V(STP) / n(STP)
V(CO) = 1.6 x 22.4 / 1
V(CO) = 35.84 L
Vậy, để khử hoàn toàn 0.5 mol Fe3O4, cần dùng 35.84 L khí CO.
Tỷ khối của hỗn hợp khí trong bình sau khi phản ứng kết thúc so với hiđro là:
Để tính tỷ khối này, ta cần biết thể tích khí trong bình sau khi phản ứng kết thúc. Ta biết rằng bình là bình kín, vì vậy thể tích khí trong bình không thay đổi. Ta cũng biết rằng phản ứng tạo ra CO2 và Fe, vì vậy tỷ khối của hỗn hợp khí trong bình sau khi phản ứng kết thúc so với hiđro sẽ giảm.
Để tính tỷ khối này, ta sử dụng công thức sau:
ρ = (n1 x M1 + n2 x M2 + …) / V
Trong đó:
ρ là tỷ khối của hỗn hợp khí so với hiđro
n1, n2, … là số mol của các khí trong hỗn hợp
M1, M2, … là khối lượng mol của các khí trong hỗn hợp
V là thể tích của hỗn hợp khí trong bình sau khi phản ứng kết thúc
Ta đã tính được số mol CO2 và Fe tạo ra trong phản ứng, vì vậy ta chỉ cần tính khối lượng mol của chúng để tính tỷ khối của hỗn hợp khí.
Khối lượng mol của CO2 là 44 g/mol, khối lượng mol của Fe là 56 g/mol. Vì số mol CO2 và Fe tạo ra bằng nhau,
Quảng cáo