Расчеты по реакции оксида железа(III) с водородом
Что показывает уравнение следующей химической реакции: Fe2O3 + 3H2 t⟶ 2Fe + 3H2O? Вычислите количество вещества водорода, которое взаимодействует с 1 моль оксида железа (III). Вычислите объём водорода, который взаимодействует с 1 моль оксида железа (III). Вычислите количество вещества железа, которое при этом образуется. Сколько молекул воды при этом получается?
Дано
`n(Fe_2O_3) = 1 text{ моль}`
Найти
`n(H_2) = text{ ?}`
`V(H_2) = text{ ?}`
`n(Fe) = text{ ?}`
`N(H_2O) = text{ ?}`
Решение
`Fe_2O_3 + 3H_2 overset(t)(→) 2Fe + 3H_2O`
Согласно уравнению реакции, на 1 моль оксида железа(III) требуется 3 моля водорода:
`n(H_2) = 3*n(Fe_2O_3) = 3*1 = 3 text{ моль}`
Вычислим объём водорода при нормальных условиях:
`V(H_2) = n(H_2)*V_m = 3*22.4 = 67.2 text{ л}`
Согласно уравнению реакции, из 1 моля оксида железа(III) образуется 2 моля железа:
`n(Fe) = 2*n(Fe_2O_3) = 2*1 = 2 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, из 1 моля оксида железа(III) образуется 3 моля воды:
`n(H_2O) = 3*n(Fe_2O_3) = 3*1 = 3 text{ моль}`
Вычислим число молекул воды:
`N(H_2O) = n(H_2O)*N_A = 3*6.02*10^23 = 1.806*10^24 text{ молекул}`
Ответ
`n(H_2) = 3 text{ моль}`
`V(H_2) = 67.2 text{ л}`
`n(Fe) = 2 text{ моль}`
`N(H_2O) = 1.806*10^24 text{ молекул}`
Дополнительно
Уравнение показывает реакцию восстановления оксида железа(III) водородом при нагревании с образованием железа и воды.