При прохождении смеси равных объемов оксида серы(IV) и кислорода через контактный аппарат с катализатором 90% оксида серы(IV) превращается в оксид серы(VI). Рассчитайте объемный состав смеси на выходе из контактного аппарата
от

1 Ответ

Дано:  
- Смесь оксида серы (IV) (SO2) и кислорода (O2) в равных объемах.  
- 90% оксида серы (SO2) превращается в оксид серы (VI) (SO3).

Найти:  
- Объемный состав смеси на выходе из контактного аппарата.

Решение:

1. Обозначим начальные объемы компонентов:
   Пусть V(SO2) = V(O2) = V (одинаковые объемы).

2. В реакции преобразования SO2 в SO3, уравнение выглядит следующим образом:
   2 SO2 + O2 → 2 SO3

3. Из условия задачи известно, что 90% от начального объема SO2 превращается в SO3. Следовательно:
   Объем SO2, который реагирует:
   V(SO2, реагирующий) = 0.9 * V = 0.9V.

4. Определим, сколько SO3 образуется:
   По уравнению реакции 2 моль SO2 дают 2 моля SO3.
   Значит, объем SO3, который образуется:
   V(SO3) = V(SO2, реагирующий) = 0.9V.

5. Теперь определим, сколько O2 требуется для реакции:
   По уравнению реакции 2 моль SO2 требуют 1 моль O2.
   Для 0.9V SO2 потребуется:
   V(O2, реагирующий) = (0.9V / 2) = 0.45V.

6. Теперь найдем объем оставшегося кислорода после реакции:
   Начальный объем O2 = V;
   Оставшийся объем O2 = V - V(O2, реагирующий) = V - 0.45V = 0.55V.

7. Теперь рассчитаем общий объем смеси на выходе из контактного аппарата:
   Общий объем на выходе:
   V(выход) = V(SO3) + Оставшийся объем O2 = 0.9V + 0.55V = 1.45V.

8. Объемный состав на выходе:
   - Объем SO3 = 0.9V / 1.45V = 0.620 (62%)
   - Объем O2 (остаток) = 0.55V / 1.45V = 0.379 (37%)

Ответ:  
Объемный состав смеси на выходе из контактного аппарата составляет 62% оксида серы (VI) и 37% кислорода.
от