Решение задачи: Fe2O3 + 3H2 -> 2Fe + 3H2O

На фотографии представлена задача по химии на расчеты по уравнению реакции. Обратите внимание, что в условии указано \(480 \text{ кг}\) (килограмм), а не миллиграмм. Дано: \(m(Fe_{2}O_{3}) = 480 \text{ кг} = 480000 \text{ г}\) Найти: \(V(H_{2}) - ?\) \(n(H_{2}O) - ?\) Решение: 1. Запишем уравнение химической реакции восстановления оксида железа (III) водородом: \[Fe_{2}O_{3} + 3H_{2} \rightarrow 2Fe + 3H_{2}O\] 2. Рассчитаем молярную массу оксида железа (III): \[M(Fe_{2}O_{3}) = 2 \cdot 56 + 3 \cdot 16 = 112 + 48 = 160 \text{ г/моль}\] 3. Найдем количество вещества \(Fe_{2}O_{3}\): \[n(Fe_{2}O_{3}) = \frac{m(Fe_{2}O_{3})}{M(Fe_{2}O_{3})} = \frac{480000 \text{ г}}{160 \text{ г/моль}} = 3000 \text{ моль}\] 4. По уравнению реакции определим количество вещества водорода и воды. Коэффициенты перед \(H_{2}\) и \(H_{2}O\) равны 3, а перед \(Fe_{2}O_{3}\) стоит 1. Значит: \[n(H_{2}) = 3 \cdot n(Fe_{2}O_{3}) = 3 \cdot 3000 \text{ моль} = 9000 \text{ моль}\] \[n(H_{2}O) = 3 \cdot n(Fe_{2}O_{3}) = 3 \cdot 3000 \text{ моль} = 9000 \text{ моль}\] 5. Вычислим объем водорода (при нормальных условиях), используя молярный объем \(V_{m} = 22,4 \text{ л/моль}\): \[V(H_{2}) = n(H_{2}) \cdot V_{m} = 9000 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 201600 \text{ л}\] Для удобства можно перевести в кубические метры: \[V(H_{2}) = 201,6 \text{ м}^{3}\] Ответ: \(V(H_{2}) = 201600 \text{ л}\); \(n(H_{2}O) = 9000 \text{ моль}\).