Находим какой обьем занимает каждый газ 2м3=2000 литров V(CH4)=2000*92%/100%=1840 L V(C2H6)=2000*3%/100%=60 L V(C3H8)=2000*1.6%/100%=32 L V(C4H10)=2000*0.4%/100%=8 L Находим какое количество кислорода потребуется для каждого газа 1840 X L CH4+2O2-->CO2+2H2O 1mol 2mol 1840/1 = X/2 X=3680 L 60 X L 2C2H6+7O2-->4CO2+6H2O 2mol 7mol 60/2 = X/7 X=210 L 32 X C3H8+5O2-->3CO2+4H2O 1mol 5mol 32/1 = X/5 X=160 L 8 X 2C4H10+13O2-->8CO2+10H2O 2mol 13mol 8/2 = x/13 X=52 L Находим общий обьем затраченного кислорода V(общ)=3680+210+160+52=4102 л Находим обьем затраченного воздуха V(возд)=4102*100%/21%=19533.3 л или 19.5 м3 ответ 19.5 м3
N2+3H2->2NH3+92 кДж
n=V\Vm
Vm=22,4 дм3\моль
n(N2,H2)=450\22,4=20,089 моль
D1=M(N2,H2)\M(H2)
M(H2)=2 г\моль
M(N2,H2)=2*3,6=7,2 г\моль
m=n*M
m(N2,H2)=7,2*20,089=144,641 г
Пусть n(N2)=x моль, а n(H2)=y моль, тогда m(N2)=28*x г, а m(H2)=2*y г.
Составим незамысловатую систему, состоящую из уравнений:
\left \{ {{x+y=20,089} \atop {28x+2y=144,641}} \right.{
28x+2y=144,641
x+y=20,089
\left \{ {{x=20,081-y} \atop {28(20,089-y)+2y=144,641}} \right.{
28(20,089−y)+2y=144,641
x=20,081−y
\left \{ {{x=20,081-y} \atop {562,492-28y+2y=144,641}} \right.{
562,492−28y+2y=144,641
x=20,081−y
\left \{ {{x=20,081-y} \atop {26y=417,851}} \right.{
26y=417,851
x=20,081−y
\left \{ {{y= \frac{417,851}{26} =16,071} \atop {x=20,081-16,071=4,01}} \right.{
x=20,081−16,071=4,01
y=
26
417,851
=16,071
n(H2)=16,071 моль
n(N2)=4,01 моль
Пусть n - количество азота, вступившего в реакцию.
n(N2,H2,NH3)=20,089-4n+2n=20,089-2n моль
D2=1,1*3,6=3,96
M(N2,H2,NH3)=3,96*2=7,92 г\моль
Масса веществ в реакторе не меняется. Тогда:
7,92*(20,089-2n)=144,641
159,105-15,84n=144,641
-15,84n=-14,464
n=14,4\15,84=0,913 ∈ n1(N2)
Q=0,913*92=84 кДж
2м3=2000 литров
V(CH4)=2000*92%/100%=1840 L
V(C2H6)=2000*3%/100%=60 L
V(C3H8)=2000*1.6%/100%=32 L
V(C4H10)=2000*0.4%/100%=8 L
Находим какое количество кислорода потребуется для каждого газа
1840 X L
CH4+2O2-->CO2+2H2O
1mol 2mol
1840/1 = X/2
X=3680 L
60 X L
2C2H6+7O2-->4CO2+6H2O
2mol 7mol
60/2 = X/7
X=210 L
32 X
C3H8+5O2-->3CO2+4H2O
1mol 5mol
32/1 = X/5
X=160 L
8 X
2C4H10+13O2-->8CO2+10H2O
2mol 13mol
8/2 = x/13
X=52 L
Находим общий обьем затраченного кислорода
V(общ)=3680+210+160+52=4102 л
Находим обьем затраченного воздуха
V(возд)=4102*100%/21%=19533.3 л или 19.5 м3
ответ 19.5 м3