Какой объём природного газа, который содержит метан (объемная доля 96%), азот, благородные газы, оксиды углерода и незначительные количества других примесей, потребуется для получения водорода, при помощи которого можно восстановить оксид молибдена 6 массой 14,4 кг? водород получают конверсией природного газа с водяным паром. выход водорода составляет 80% . объем рассчитайте при н.у.

Question

Какой объём природного газа, который содержит метан (объемная доля 96%), азот, благородные газы, оксиды углерода и незначительные количества других примесей, потребуется для получения водорода, при помощи которого можно восстановить оксид молибдена 6 массой 14,4 кг? водород получают конверсией природного газа с водяным паром. выход водорода составляет 80% . объем рассчитайте при н.у.

PARTYSystem 13.03.2026 09:18

Ответы и вопросы пользователей

Калинина Мария Игоревна · Accepted Answer

Для восстановления 14,4 кг оксида молибдена (VI) потребуется 2,917 м³ (или 2916,7 л) природного газа при нормальных условиях. Шаг 1: Определение количества вещества оксида молибдена Сначала рассчитаем молярную массу оксида молибдена (VI) $M o O_{3} cap M o cap O sub 3$ и определим количество вещества (число моль), содержащееся в 14,4 кг. $M (M o O_{3}) = 96 + 3 \times 16 = 144 г/моль cap M open paren cap M o cap O sub 3 close paren equals 96 plus 3 cross 16 equals 144 г/моль$ $n (M o O_{3}) = \frac{m (M o O_{3})}{M (M o O_{3})} = \frac{14400 г}{144 г/моль} = 100 моль n open paren cap M o cap O sub 3 close paren equals the fraction with numerator m open paren cap M o cap O sub 3 close paren and denominator cap M open paren cap M o cap O sub 3 close paren end-fraction equals the fraction with numerator 14400 г and denominator 144 г/моль end-fraction equals 100 моль$ Шаг 2: Расчет необходимого количества водорода Уравнение реакции восстановления молибдена из его оксида водородом: $M o O_{3} + 3 H_{2} = M o + 3 H_{2} O cap M o cap O sub 3 plus 3 cap H sub 2 equals cap M o plus 3 cap H sub 2 cap O$ Согласно стехиометрическим коэффициентам, на 1 моль $M o O_{3} cap M o cap O sub 3$ требуется 3 моль $H_{2} cap H sub 2$ . Следовательно, для реакции необходимо: $n (H_{2})_{ч и с т} = 3 \times n (M o O_{3}) = 3 \times 100 = 300 моль n open paren cap H sub 2 close paren sub ч и с т end-sub equals 3 cross n open paren cap M o cap O sub 3 close paren equals 3 cross 100 equals 300 моль$ Шаг 3: Расчет объема природного газа с учетом выхода и чистоты Конверсия метана водяным паром протекает по уравнению: $C H_{4} + H_{2} O = C O + 3 H_{2} cap C cap H sub 4 plus cap H sub 2 cap O equals cap C cap O plus 3 cap H sub 2$ Из 1 моль $C H_{4} cap C cap H sub 4$ теоретически получается 3 моль $H_{2} cap H sub 2$ . С учетом выхода водорода ( $η = 80 % eta equals 80 %$ или $0, 8 0 comma 8$ ), фактическое количество метана рассчитывается следующим образом: $n (C H_{4}) = \frac{n (H_{2})_{ч и с т}}{3 \times η} = \frac{300}{3 \times 0, 8} = 125 моль n open paren cap C cap H sub 4 close paren equals the fraction with numerator n open paren cap H sub 2 close paren sub ч и с т end-sub and denominator 3 cross eta end-fraction equals the fraction with numerator 300 and denominator 3 cross 0 comma 8 end-fraction equals 125 моль$ Вычислим объем чистого метана при н.у. ( $V_{m} = 22, 4 cap V sub m equals 22 comma 4$ л/моль): $V (C H_{4}) = 125 \times 22, 4 = 2800 л cap V open paren cap C cap H sub 4 close paren equals 125 cross 22 comma 4 equals 2800 л$ Так как объемная доля метана в природном газе составляет $96 % 96 %$ ( $ϕ = 0, 96 phi equals 0 comma 96$ ), общий объем природного газа равен: $V_{г а з а} = \frac{V (C H_{4})}{ϕ} = \frac{2800}{0, 96} \approx 2916, 67 л cap V sub г а з а end-sub equals the fraction with numerator cap V open paren cap C cap H sub 4 close paren and denominator phi end-fraction equals the fraction with numerator 2800 and denominator 0 comma 96 end-fraction is approximately equal to 2916 comma 67 л$ Ответ: Для получения необходимого количества водорода потребуется 2,917 м³ (или 2916,7 л) природного газа. Нужно ли рассчитать массу полученного чистого молибдена в результате этой реакции?

Форма ответа

Другие вопросы по теме «Химия»

Вопросы из других предметов