Какая масса серной кислоты может получена в несколько стадий из 560 м3 сероводорода (н.у)?

C расписанными уравнениями и решением.

Для решения этой задачи нам нужно знать, как преобразовать сероводород в серную кислоту. Это можно сделать в несколько стадий:

1. Сначала сероводород окисляют до сернистого ангидрида (SO2) по следующему уравнению:
H2S + O2 → SO2 + H2O

2. Затем сернистый ангидрид реагирует с кислородом воздуха, образуя диоксид серы (SO3):
2SO2 + O2 → 2SO3

3. Наконец, диоксид серы реагирует с водой, образуя серную кислоту (H2SO4):
SO3 + H2O → H2SO4

Теперь мы можем рассчитать, сколько массы серной кислоты можно получить из 560 м3 сероводорода (н.у).

1. Сначала найдем количество вещества сероводорода (H2S) в молях:
n(H2S) = V / Vm = 560 м3 / 22,4 л/моль = 25 000 моль

2. Затем найдем количество вещества сернистого ангидрида (SO2) в молях, которое можно получить из этого количества сероводорода:
n(SO2) = n(H2S) = 25 000 моль

3. Найдем массу сернистого ангидрида, которую можно получить из этого количества молей:
m(SO2) = n(SO2) * M(SO2) = 25 000 моль * 64 г/моль = 1 600 000 г = 1600 кг

4. Затем найдем количество вещества диоксида серы (SO3), которое можно получить из этого количества сернистого ангидрида:
n(SO3) = n(SO2) / 2 = 12 500 моль

5. Найдем массу диоксида серы, которую можно получить из этого количества молей:
m(SO3) = n(SO3) * M(SO3) = 12 500 моль * 80 г/моль = 1 000 000 г = 1000 кг

6. Наконец, найдем количество вещества серной кислоты (H2SO4), которое можно получить из этого количества диоксида серы:
n(H2SO4) = n(SO3) = 12 500 моль

7. И найдем массу серной кислоты, которую можно получить из этого количества молей:
m(H2SO4) = n(H2SO4) * M(H2SO4) = 12 500 моль * 98 г/моль = 1 225 000 г = 1225 кг

Таким образом, из 560 м3 сероводорода (н.у) можно получить 1225 кг серной кислоты.

Для решения задачи необходимо выполнить следующие шаги:

1. Написать уравнения реакций, которые приведут к получению серной кислоты из сероводорода.
2. Рассчитать количество полученной серной кислоты на каждой стадии реакции.
3. Сложить все полученные количества, чтобы получить общее количество серной кислоты.

Уравнения реакций:

1. Образование диоксида серы:

2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O

2. Образование трехокиси серы:

SO2 + O2 → 2SO3

3. Образование серной кислоты:

SO3 + H2O → H2SO4

Рассчитаем количество полученной серной кислоты на каждой стадии реакции:

1. Рассчитаем количество диоксида серы, полученного из 560 м3 сероводорода:

2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O

Молярная масса H2S = 34 г/моль
Объем 560 м3 при н.у. соответствует количеству вещества:

n(H2S) = V / Vm = 560000 / 22.4 = 25000 моль

Из уравнения видно, что на 2 моль H2S образуется 2 моль SO2 и 1 моль O2, таким образом, на 25000 моль H2S образуется:

n(SO2) = n(H2S) = 25000 моль
n(O2) = n(H2S) / 2 = 12500 моль

Молярная масса SO2 = 64 г/моль
Молярная масса O2 = 32 г/моль

Масса диоксида серы, полученного из 560 м3 сероводорода:

m(SO2) = n(SO2) * M(SO2) = 25000 * 64 = 1600000 г

2. Рассчитаем количество трехокиси серы, полученной из диоксида серы:

SO2 + O2 → 2SO3

Молярная масса SO2 = 64 г/моль
Молярная масса O2 = 32 г/моль
Молярная масса SO3 = 80 г/моль

Из уравнения видно, что на 1 моль SO2 и 1 моль O2 образуется 2 моль SO3, таким образом, на 25000 моль SO2 и 12500 моль O2 образуется:

n(SO3) = n(SO2) = 25000 моль
n(O2) = n(H2S) / 2 = 12500 моль

Масса трехокиси серы, полученной из диоксида серы:

m(SO3) = n(SO3) * M(SO3) = 25000 * 80 = 2000000 г

3. Рассчитаем количество серной кислоты, полученной из трехокиси серы:

SO3 + H2O → H2SO4

Молярная масса SO3 = 80 г/моль
Молярная масса H2SO4 = 98 г/моль

Из уравнения видно, что на 1 моль SO3 образуется 1 моль H2SO4, таким образом, на 25000 моль SO3 образуется:

n(H2SO4) = n(SO3) = 25000 моль

Масса серной кислоты, полученной из трехокиси серы:

m(H2SO4) = n(H2SO4) * M(H2SO4) = 25000 * 98 = 2450000 г

Общее количество серной кислоты, полученной из 560 м3 сероводорода:

m(H2SO4) = m(SO2) + m(SO3) + m(H2SO4) = 1600000 + 2000000 + 2450000 = 6050000 г

Таким образом, масса серной кислоты, которую можно получить из 560 м3 сероводорода, составляет 6050000 г.