Выход продукта реакции уравнение которой n2 o2

Выход реакции. Задачи на выход

Задачи на выход продукта химической реакции. Как решать задачи на выход продукта реакции. Что такое выход продукта химической реакции. Теоретическое и практическое количество продукта химической реакции.

При решении задач на расчеты по уравнениям химических реакций мы принимаем, что в ходе реакции образуется точно рассчитанное количество продукта, исходя из мольного соотношения реагентов и продуктов. Количество продукта реакции, которое должно получится из реагентов согласно стехиометрическим расчетам — это теоретическое количество (масса, объем) или теоретический выход продукта реакции n_теор.

Однако на практике это соотношение не выполняется, и в большинстве случаев образуется меньшее количество продукта реакции, чем было рассчитано — практическое количество (масса, объем) или практический выход продукта реакции n_пр.

Практический и теоретический выход не совпадают в силу разных причин — неэффективные соударения реагирующих частиц, побочные процессы, потери в ходе проведения реакции и т.д.

Обратите внимание! Понятия теоретического или практического количества реагента не существует. Ведь мы всегда берем определенное количество реагентов. А вот вступать в реакцию не полностью реагенты могут.

Массовая (мольная, объемная) доля выхода продукта реакции η или ω — это соотношение массы (количества вещества, объема) продукта, которая практически получена в ходе реакции, m_пр., к массе (количеству, объему) продукта, которая рассчитана теоретически, m_теор.:

Массовую (мольную, объемную) долю выхода продукта реакции можно выражать в долях, а можно в процентах:

Рассмотрим несколько задач на определение и использование выхода продукта реакции.

1. Какое количество вещества аммиака получится при действии избытка раствора гидроксида натрия на 500 г сульфата аммония, если выход в данной реакции 70%?

Решение.

Количество вещества сульфата аммония:

Теоретическое количество аммиака:

Зная мольную долю выхода продукта реакции, определим практический выход аммиака:

Ответ: n_пр.(NH₃) = 5,3 моль

2. При хлорировании метана объемом 112 л (н. у.) получен дихлорметан массой 255 г. Определите долю выхода дихлорметана.

Решение.

Количество вещества метана:

Теоретическое количество дихлорметана:

Масса дихлорметана, которая приведена в условии задачи — это практический выход дихлорметана.

Доля выхода дихлорметана:

η = m_пр./m_теор. = 255/425 = 0,6 или 60%

Ответ: выход продукта реакции 60%

3. Определите массу оксида меди (II), которая потребуется для получения 500 г нитрата меди, если доля выхода в реакции взаимодействия оксида меди с HNO₃ составляет 92%?

4. Определите объем (н.у., л) аммиака, который получится при действии избытка раствора гидроксида натрия на 48 г карбоната аммония, если выход в реакции составляет 70%?

5. Определите массу соли, г, которая образуется при растворении в избытке азотной кислоты 80 г оксида меди (II), если выход в реакции составляет 80%?

6. При термическом разложении 1700 г нитрата натрия было получено 174,4 л кислорода (н.у.). Определите массовую долю выхода в этой реакции.

7. Рассчитайте массу оксида магния, которая образуется при разложении гидроксида магния массой 50 г, если реакция разложений прошла с выходом 95,5%.

8. Какая масса бензола (кг) может получиться из 369,6 м 3 (н.у.) ацетилена, если доля выхода бензола составила 65% от теоретически возможного?

9. Определите массу спирта, полученного при гидратации 40 л пропилена (н.у.), если доля выхода продукта реакции составляет 65% от теоретически возможного.

10. Определите долю выхода в реакции каталитического окисления аммиака кислородом, если при окислении 10 моль аммиака образуется 200 л оксида азота (II) при н.у.?

11. Пары брома объемом 20 л смешали с избытком водорода, в результате из смеси выделили 32 л бромоводорода. Определите долю выхода, %, если объемы газов измерялись при одинаковых условиях.

12. Оксид кальция массой 0,64 кг нагрели до 1200° С с достаточной массой оксида кремния (IV). Масса образовавшегося силиката кальция оказалась равной 1,024 кг. Определите выход (%) реакции соединения.

13. Из 36 г метанола было получено 24 г диметилового эфира. Рассчитайте выход реакции дегидратации

14. Углекислый газ объемом 6 л (н.у.) пропустили над раскалённым углем, продукт реакции пропустили через избыток известковой воды, после чего собрали 7,2 л (н.у.) газа. Определите степень превращения углекислого газа, %.

15. Определите массу, г нитрата аммония, которая содержалась в растворе, если при действии на этот раствор избытка гидроксида кальция выделилось 6 г аммиака. Реакция прошла с выходом 88,2 %.

16. При термическом разложении не загрязненного примесями карбоната кальция образовалось 20 г оксида кальция. Известно, что реакция прошла с выходом 85%. Вычислите массу карбоната кальция, взятого для проведения реакции разложений и объем (н.у.) образовавшегося углекислого газа.

17. Какой объем пропана (н.у.) потребуется для получения 42 г пропена, если доля выхода продуктов реакции составляет 60% от теоретически возможного?

18. При бромировании пентена-2 массой 8,4 г получен 2,3-дибромпентан массой 24,3 г. Определите долю выхода продукта реакции.

19. Из 69 г этанола получен бутадиен-1,3 массой 36,85 г. Определите массовую долю выхода продукта реакции.

20. При бромировании 5,4 г дивинила избытком брома образуется 28,2 г 1,2,3,4-тетрабромбутана. Определите выход продукта реакции.

21. Определите, какая масса 2-метилбутана необходима для получения 46,24 г изопрена, если доля выхода продукта реакции составляет 85%?

22. Определ ите объем метана, который потребуется для получения 63 л ацетилена (н.у.), если доля выхода продуктов реакции составляет 70% от теоретически возможного.

23. Определите, какую массу уксусного альдегида можно получить по реакции Кучерова из 11,2 л ацетилена (н. у.), если доля выхода продуктов реакции составляет 80% от теоретически возможного?

24. При действии избытка воды на 48 г технического карбида кальция, содержащего 10% примесей, образовался ацетилен объемом 10,08 л (н.у.). Определите долю выхода продукта реакции.

25. Определите массу технического карбида алюминия, содержащего 7% примесей, необходимого для получения 56 л метана (н.у.), если доля выхода продуктов реакции составляет 70% от теоретически возможного.

26. Из 179,2 л бутана (н.у.) с объемной долей примесей 25% двухстадийным синтезом получен бутанол-2 массой 159,84 г. Доли выхода продуктов на первой и второй стадиях одинаковы. Определите доли выхода продуктов реакций.

27. Циклогексан массой 16 г сожгли в избытке кислорода и полученный углекислый газ пропустили через избыток раствора гидроксида кальция, в результате чего выпал осадок массой 90 г. Определите массовую долю негорючих примесей в циклогексане, если доля выхода продуктов горения составляет 90% от теоретически возможного.

28. При нитровании 46,8 г бензола получен нитробензол массой 66,42 г. Определите выход продуктов реакции.

Тест по теме «Химическое равновесие»

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

1. Химическое равновесие в системе

2 NO (г) + O ₂ (г) = 2 NO ₂ (г) + Q

смещается в сторону образования продукта реакции при

1) повышении давления

2) повышении температуры

3) понижении давления

4) применении катализатора

2. Состояние химического равновесия характеризуется

1) прекращением протекания прямой и обратной химической реакций

2) равенством скоростей прямой и обратной реакций

3) равенством суммарной массы продуктов суммарной массе реагентов

4) равенства суммарного количества вещества продуктов суммарному количеству вещества реагентов

3. При изменении давления химическое равновесие не смещается в реакции

4. Введение катализатора в систему, находящуюся в состоянии динамического равновесия

1) увеличит скорость только прямой реакции

2) увеличит скорость только обратной реакции

3 ) увеличит скорость как прямой, так и обратной реакции

4) не оказывает влияние на скорость ни прямой, ни обратной реакции

5. Давление не влияет на состояние химического равновесия следующей химической реакции

6. Химическое равновесие в системе

можно сместить в сторону продуктов реакции при

1) повышении давления

2) повышении температуры

3) понижении давления,

4) использовании катализатора

7. В какой системе увеличение давления и понижение температуры смещает химическое равновесие в сторону продуктов реакции?

8. Изменение давления оказывает влияние на смешение равновесия в системе:

9. При одновременном повышении температуры и понижении давления химическое равновесие сместится вправо в системе

10. На смешение химического равновесия в системе N ₂ + 3Н ₂ ↔2 NH ₃ + Q

не оказывает влияния

1) понижение температуры

2) повышение давления

3) удаление аммиака из зоны реакции

4) применение катализатора

11. Давление не влияет на равновесие в реакции

12. В равновесной системе

С _(т) + Н ₂ О _(г) ↔ Н _2(г) + СО _(г) — Q равновесие сместится в сторону исходных веществ при:

1) повышении температуры и повышении давления

2) понижении температуры и повышении давления

3) повышении температуры и понижении давления

4) понижении температуры и понижении давления

1) повысив давление

2) повысив температуру

3) понизив концентрацию Н ₂ О

4) применив катализатор

1. Обратимая химическая реакция

1) гидролиз сложного эфира

4) затвердевание цемента

2. Для увеличения выхода сложного эфира в химическом процессе

1) добавить воды

2) уменьшить концентрацию уксусной кислоты

3) увеличить концентрацию эфира

4) увеличить температуру

3. При понижении давления химическое равновесие смещается в сторону

1) эндотермической реакции

2) экзотермической реакции

3) уменьшения объема реакционной смеси

4) увеличения объема реакционной смеси

4. Химическое равновесие сместится в одну сторону при повышении давления и понижении температуры в системе:

5. При понижении давления химическое равновесие смещается в сторону исходных веществ в системе

6. Химическое равновесие в системе

сместится в сторону продуктов реакции при:

1) повышении давления

2 ) понижении давления

3 ) повышении температуры

4) использовании катализатора

7. При повышении давления равновесие смешается вправо в системе:

8. Обратимой реакции соответствует уравнение

1) КОН + НС1 ↔ KCI + Н ₂ О

3) FeCl ₃ + 3 NaOH ↔ Fe ( OH ) ₃ + 3 NaCl

4) Na ₂ О + 2 HCI ↔ 2 NaCl + H ₂ О

9. Химическое равновесие в системе

можно сместить в сторону продуктов реакции

1) повышением температуры и повышением давления

2) повышением температуры и понижением давления

3) понижением температуры и повышением давления

4) понижением температуры и понижением давления

10. Химическое равновесие в системе

сместится вправо при

1) повышении давления

2) понижении температуры

3) повышении концентрации СО

4) повышении температуры

увеличить выход С ₃ Н ₈ можно:

1) повысив температуру

2) применив катализатор

3) понизив концентрацию водорода

4) повысив давление

12. Равновесие сместится в сторону продуктов реакции при повышении температуры и понижении давления в системе

13 . Смещению равновесия в сторону образования исходных веществ в системе

1) повышение температуры и повышение давления

2) понижение температуры и повышение давления

3) понижение температуры и понижение давления

4) повышение температуры и понижение давления

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Сейчас обучается 929 человек из 80 регионов

Курс повышения квалификации

Инструменты онлайн-обучения на примере программ Zoom, Skype, Microsoft Teams, Bandicam

Курс добавлен 31.01.2022
Сейчас обучается 22 человека из 13 регионов

Курс повышения квалификации

Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС

Сейчас обучается 38 человек из 23 регионов

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Дистанционные курсы для педагогов

«Взбодрись! Нейрогимнастика для успешной учёбы и комфортной жизни»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

5 587 342 материала в базе

Самые массовые международные дистанционные

Школьные Инфоконкурсы 2022

33 конкурса для учеников 1–11 классов и дошкольников от проекта «Инфоурок»

«Психологические методы развития навыков эффективного общения и чтения на английском языке у младших школьников»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Другие материалы

16.11.2017
2097
2

16.11.2017
3759
51

16.11.2017
20054
54

16.11.2017
31123
312

16.11.2017
8587
72

16.11.2017
5385
15

16.11.2017
588
3

16.11.2017
1335
3

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Добавить в избранное

16.11.2017 58359
DOCX 24.3 кбайт
535 скачиваний
Рейтинг: 1 из 5
Оцените материал:

Настоящий материал опубликован пользователем Лаврушина Елена Евгеньевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Автор материала

На сайте: 5 лет и 1 месяц
Подписчики: 0
Всего просмотров: 222302
Всего материалов: 32

Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов

Дистанционные курсы
для педагогов

663 курса от 690 рублей

Выбрать курс со скидкой

Выдаём документы
установленного образца!

Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки

Время чтения: 11 минут

Ленобласть распределит в школы прибывающих из Донбасса детей

Время чтения: 1 минута

В России действуют более 3,5 тысячи студенческих отрядов

Время чтения: 2 минуты

Минпросвещения упростит процедуру подачи документов в детский сад

Время чтения: 1 минута

Инфоурок стал резидентом Сколково

Время чтения: 2 минуты

В ростовских школах рассматривают гибридный формат обучения с учетом эвакуированных

Время чтения: 1 минута

Школьник из Сочи выиграл международный турнир по шахматам в Сербии

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Только на 23 февраля!
Получите новую
специальность
по низкой цене

Цена от 1220 740 руб. Промокод на скидку Промокод скопирован в буфер обмена ПП2302 Выбрать курс Все курсы профессиональной переподготовки

Расчет практического выхода продукта реакции в химии

Выход продукта химической реакции

Выход продукта химической реакции — масса продукта, образовавшегося в результате реакции.

теоретическим — рассчитанным по уравнению реакции;
фактическим — полученным реально в процессе химической реакции.

Если эти два показателя равны, то считают, что реакция идет с количественным выходом. Такую реакцию называют стехиометрической.

Но большинство реакции на практике не дают количественного выхода по следующим причинам:

при взаимодействии органических соединений образуются побочные продукты;
обратимость реакций;
реагенты имеют примеси;
потери газообразных веществ, если оборудование недостаточно герметично;
потери при кристаллизации и др.

Поэтому для определения эффективности реакции было введено понятие:

относительный выход = ф а к т и ч е с к и й = п р а к т и ч е с к и й в ы х о д т е о р е т и ч е с к и й в ы х о д × 100 % .

Для реакции с количественным выходом относительный выход равен 100%.

Выход продукта реакции определяется двумя параметрами: селективностью и степенью превращения.

Понятие селективности и материального баланса

Селективность — критерий, с помощью которого в химии определяют отношение массы определенного (целевого) продукта к общей массе полученных продуктов.

Степень превращения (конверсии) показывает отношение количества исходного реагента (обычно более дорогостоящего) к количеству полученного целевого продукта.

Например, этот критерий позволяет оценить, какое количество метана C H 4 превратилось в угарный газ CO при конверсии водяным паром. Может быть выражена не только через количество вещества, но и через любые пропорциональные ему величины: массу, объем.

Для обеспечения максимального выхода целевого продукта недостаточно только высокой степени конверсии (значительное количество вещества может вступить в реакцию, но не участвовать в образовании целевого продукта) или хорошей селективности, выход продукта определяется совокупностью этих факторов.

Например, N0 моль исходного вещества А вступило в реакцию, из них прореагировало Nx моль со следующим распределением:

на образование продукта B было израсходовано NB моль;
на образование побочных продуктов C и D было израсходовано NC и ND моль вещества A.

Тогда селективность S реакции по целевому продукту B составит:

Степень превращения реагента A для данного примера будет равна соотношению между числом моль прореагировавшего вещества A к общему числу моль, которые были затрачены на реакцию:

Выход продукта ηB в этом примере будет равен соотношению между числом моль реагента A, пошедшего на образование целевого продукта, к числу моль, которые были затрачены на реакцию:

Таким образом, между выходом продукта B, селективностью процесса относительно образования B и степенью превращения исходного реагента A существует взаимосвязь:

Селективность подразделяют на:

полную (интегральную) — соотношение между количеством полученного целевого продукта и всех продуктов процесса;
мгновенную (дифференциальную) — соотношение между скоростью целевой реакции и скоростью расходования исходного реагента.

Селективность важна для катализаторов, чтобы избирательно увеличивать скорость целевой реакции при наличии нескольких побочных. Высокой селективностью отличаются ферменты (95 — 100%), для гетерогенных катализаторов этот показатель достигает 70%. Гомогенные занимают промежуточное значение.

Выход, степень превращения и селективность — величины безразмерные, учитываются при составлении материального баланса процесса.

Материальный баланс (баланс масс) выводится на основании закона сохранения массы вещества.

Для химических процессов можно сформулировать его так: суммарная масса исходных веществ в начале реакции должна быть равна суммарной массе всех полученных продуктов (целевых и побочных), включая неиспользованные реагенты и растворители, в конце реакции.

Материальный баланс составляется с расчетом расхода реагентов и полученных продуктов на единицу основного продукта. Поскольку на производство вещества поступают в виде смесей, при составлении материального баланса учитывается масса всех компонентов отдельно для твердой, жидкой и газовой фаз. Для процессов, которые идут в несколько стадий, баланс составляется для каждой стадии отдельно.

Материальный баланс, как и выход продукта, может быть:

теоретическим — определяют по результатам расчетов химиков-технологов на основании экспериментальных выработок;
фактическим — получают в ходе производственного процесса. Всегда меньше теоретического из-за потерь.

Как увеличить выход продукта реакции, способы расчета, формулы

Фактический выход конкретного химического процесса можно увеличивать при регулировании следующих факторов:

температура;
давление;
скорость перемешивания;
присутствие катализатора;
чистота исходных материалов;
эффективность процесса извлечения продуктов;
использование одного или нескольких реагентов в избытке и др.

Для каждой химической реакции, лежащей в основе промышленного производства, необходимо эффективно использовать ресурсы, максимально повысить выход целевого продукта, но при этом он должен быть надлежащего качества и в достаточном количестве. Для это обязательно рассчитывают выход продукта.

Расчет выхода продукта

массовая доля выхода продукта ω (омега) = m п р m т е о р × 100 % ;
объемная доля выхода продукта ω (омега) = V г а з п р V г а з т е о р × 100 % .

Например, если процент выхода равен ω=80%, это означает, что количество полученного продукта составляет 80% от теоретически возможного.

Выход продукта реакции можно выразить также через коэффициент, обозначается буквой η (эта):

Выход продукта η = ν п р ν т е о р = m п р m т е о р = V г а з п р V г а з т е о р .

Как рассчитать теоретический выход продукта реакции, примеры задач

Алгоритм расчета теоретического выхода ηтеор приведен на примере решения следующей задачи:

При взаимодействии 9,84 г оксида железа (III) и 12 г монооксида углерода СО образовались железо и углекислый газ. Рассчитайте теоретический выход (в молях и граммах) железа.

1. Записать уравнение химической реакции:

F e 2 O 3 + C O → F e + C O 2 ↑ ;
реагенты (исходные вещества) → продукты реакции.

2. Расставить коэффициенты так, чтобы в обеих частях уравнения количество атомов каждого элемента было одинаковым:

F e 2 O 3 + 3 C O → 2 F e + 3 C O 2 ↑ ;
2 атома Fe, 3 атома C, 6 атомов O = 2 атома Fe, 3 атома C, 6 атомов O.

3. Вычислить молярные массы реагентов и целевого продукта (для взятого примера — Fe). Из таблицы Менделеева или справочника узнать атомные массы Ar всех составляющих элементов и посчитать молярные массы М 1 моля каждого исходного вещества и целевого продукта:

M ( F e 2 O 3 ) = A r ( F e ) × 2 + A r ( O ) × 3 = 56 × 2 + 16 × 3 = 160 г / м о л ь ,
M ( C O ) = A r ( C ) + A r ( O ) = 12 + 16 = 28 г / м о л ь ,
M ( F e ) = A r ( F e ) = 56 г / м о л ь .

4. Найти количество вещества ν каждого реагента:

ν ( F e 2 O 3 ) = m F e 2 O 3 M F e 2 O 3 = 9 , 84 г 160 г / м о л ь = 0 , 0615 м о л ь ;
ν ( C O ) = m C O M C O = 12 г 28 г / м о л ь = 0 , 43 м о л ь .

Примечание

Если в условии задачи указана масса только одного реагента, то он считается ключевым, и все дальнейшие расчеты выполняются по нему; ν второго исходного вещества вычислять не нужно (пункт 5 пропускается).

5. Для определения ключевого компонента — реагента, который расходуется быстрее остальных, следует определить продолжительность реакции и теоретический выход:

составляется соотношение числа молей одного реагента к числу молей другого:

ν ( C O ) ν ( F e 2 O 3 ) = 0 , 43 м о л ь 0 , 0615 м о л ь = 7 .

Это говорит о том, что количество используемого для реакции CO в 7 раз больше, чем количество F e 2 O 3 ;

сравниваются стехиометрические коэффициенты при реагентах, которые показывают, сколько молекул каждого вещества требуется для проведения реакции:

F e 2 O 3 + 3 C O → 2 F e + 3 C O 2 ↑ .

На одну молекулу F e 2 O 3 должно приходится 3 молекулы CO.

Можно сделать заключение, что CO взят в избытке и расчет следует вести по F e 2 O 3 , который является ключевым компонентом.

6. Fe 2 O 3 160 г / м о л ь 9 . 84 г + 3 CO 28 г / м о л ь 12 г → 2 Fe 56 г / м о л ь m т е о р г + 3 C O 2 ↑ .

По закону кратных соотношений, чтобы найти теоретическое количество целевого продукта νтеор, нужно количество расчетного компонента поделить на коэффициент при нем и умножить на коэффициент при целевом продукте:

νтеор= 0,0615 моль :1 × 2= 0,123 моль — это и есть теоретический выход продукта.

7. Масса продукта (Fe), соответствующая данному количеству вещества, будет равна:

m т е о р = ν т е о р × M п р о д у к т а = 0 , 0615 м о л ь × 56 г / м о л ь = 6 , 888 г .

Если в задаче требуется рассчитать теоретический выход одного или нескольких побочных продуктов, то для каждого из них вычисляется молярная масса (пункт 3), а затем последовательность действий повторяется с 6 пункта.

На практике также важен расчет фактического выхода продукта ηпракт или массовой доли выхода продукта ω в %.

Известно: масса реагента (одного или нескольких) и масса продукта.

Нужно найти: практический выход ηпракт или массовую (объемную) долю ω в % одного или нескольких продуктов реакции.

Пример. При взаимодействии 6,9 г натрия с 100 г воды получили 3 л водорода (н.у.). Вычислите объёмную долю выхода газа (в %).

1. Записать уравнение реакции: N a + H 2 O → N a O Н + H 2 ↑.

2. Расставить коэффициенты: 2 N a + 2 H 2 O → 2 N a O Н + H 2 ↑ .

3. Вычислить молярные массы реагентов и целевого продукта:

M ( N a ) = 23 г / м о л ь ;
M ( Н 2 O ) = M ( H ) × 2 + M ( O ) = 1 × 2 + 16 = 18 г / м о л ь .

Так как нужно узнать объемную долю выхода продукта, то вместо M ( H 2 ) берется значение молярного объема V m ( H 2 ) = 22 , 4 л / м о л ь (по закону Авогадро, 1 моль любого газа (н.у) занимает объем 22,4 л).

4. Вычислить количество вещества для реагентов:

ν ( N a ) = m ( N a ) M ( N a ) = 6 , 9 г 23 г / м о л ь = 0 , 3 м о л ь ;
ν ( H 2 O ) = m ( H 2 O ) M ( H 2 O ) = 100 г 18 г / м о л ь = 5 , 6 м о л ь ;

5. Определить ключевой компонент:

соотношение ν ( H 2 O ) ν ( N a ) = 5 , 6 м о л ь 0 , 3 м о л ь = 18 , 7 ;
стехиометрические коэффициенты у обоих реагентов = 2, следовательно, воды взято в избытке, расчет будет по натрию.

6. Чтобы найти теоретическое количество целевого продукта νтеор, нужно количество ключевого компонента поделить на коэффициент при нем и умножить на коэффициент при целевом продукте:

ν т е о р ( Н 2 ) = 0 , 3 : 2 × 1 = 0 , 15 м о л ь .

7. Теоретический объем V т е о р ( Н 2 ) = ν т е о р ( Н ) × V m ( H 2 ) = 0 , 15 м о л ь × 22 , 4 л / м о л ь = 3 , 36 л .

8. Объемная доля выхода продукта: ω = V п р V т е о р × 100 % = 3 л 3 , 36 л × 100 % = 89 , 3 %

Известно: Масса реагента и практический выход продукта.

Нужно найти: Массу продукта реакции.

Пример. Какой объем аммиака в литрах (н.у.) можно получить при взаимодействии 13,4 моль водорода с азотом, если практический выход η ( N H 3 ) = 0 , 43 ?

1 + 2 . N 2 + 3 H 2 → 2 N H 3 .

Пункты 3 и 4 не нужны, так как в условии уже указано количество вещества реагента:

ν ( H 2 ) = 13 , 4 м о л ь ;
V m ( Н 2 ) = 22 , 4 л / м о л ь ;
V m ( N Н 3 ) = 22 , 4 л / м о л ь .

Поскольку дано количество вещества только одного реагента, то расчет ведется по нему. Пункт 5 пропускаем.

ν т е о р ( N Н 3 ) = 13 , 4 : 3 × 2 = 8 , 9 м о л ь .

7. η = \ ν п р \ ν т е о р , тогда фактическое количество вещества νпракт= η×νтеор= 0,43×8,9 моль = 3,83 моль.

8. Фактический объем Vпракт= νпракт × Vm= 3,83 моль × 22,4 л/моль= 85,8 л.

Известно: Масса продукта и его практический выход.

Нужно найти: массу реагента.

Пример. Сколько граммов водорода требуется для реакции с углеродом при получении бензола, C6H6, если теоретический выход 105,3 г, а массовая доля выхода равна 95,8%?

1 + 2 . 6 C + 3 H 2 → C 6 H 6 .

3. Вычислить молярные массы реагентов и целевого продукта:

M ( Н 2 ) = A r × 2 = 1 , 008 × 2 = 2 , 016 г / м о л ь ;
M m ( C 6 H 6 ) = A r ( C ) × 6 + A r ( H ) × 6 = 12 × 6 + 1 , 008 × 6 = 78 , 05 г / м о л ь .

4. Вычислить mпракт. Так как ω = m п р m т е о р × 100 % , т о m п р а к т = m т е о р × ω / 100 .

m п р а к т ( C 6 H 6 ) = 105 , 3 г × 95 , 8 / 100 = 100 , 9 г .

5. Вычислить количество вещества продукта реакции: ν ( C 6 H 6 ) = m ( C 6 H 6 ) M ( C 6 H 6 ) = 100 , 9 г 78 , 05 г / м о л ь = 1 , 3 м о л ь .

6. Чтобы найти количество реагента, нужно количество продукта реакции разделить на коэффициент при нем и умножить на коэффициент при реагенте:

ν ( H 2 ) = 1 , 3 : 1 × 3 = 3 , 9 м о л ь — количество водорода, необходимое для реакции.

7. Масса водорода m ( H 2 ) = ν ( H 2 ) × M ( Н 2 ) = 3 , 9 м о л ь × 2 , 016 г / м о л ь = 7 , 8 г .

источники:

http://infourok.ru/test-po-teme-himicheskoe-ravnovesie-2295343.html

http://wika.tutoronline.ru/himiya/class/11/raschet-prakticheskogo-vyhoda-produkta-reakczii-v-himii

Тип задачи

Решение (см. Алгоритм)