Серную кислоту H2SO4 можно получить из серы следующим способом: S + O2 = SO2 (без катализатора) 2SO2 + O2 = 2SO3 (с катализатором) SO3 + H2O = H2SO4 Какой объем кислорода (при н. у.) потребуется для получения 980 г серной кислоты по этому способу? Сколько для этого потребуется граммов серы?

Уравнения реакций:

(1) S + O2 = SO2

(2) 2SO2 + O2 = 2SO3

(3) SO3 + H2O = H2SO4

Рассчитаем количество вещества серной кислоты:

n = m/M = 980 г/98 г/моль = 10 моль

По уравнению реакции (3):

n (SO3) = n (H2SO4) = 10 моль

По уравнению реакции (2):

n (O2) = 1/2n (SO3) = 10 моль/2 = 5 моль

Рассчитаем объем 5 моль кислорода:

V = Vm*n = 22,4 л/моль*5 моль = 112 л

По уравнению реакции (2):

n (SO2) = n (SO3) = 10 моль

По уравнению реакции (1):

n (O2) = n (SO2) = 10 моль

Рассчитаем объем 10 моль кислорода:

V = Vm*n = 10 моль*22,4 л/моль = 224 л

Рассчитаем объем кислорода на первой и второй стадии синтеза:

V (общ) = 224 л+112 л = 336 л

По уравнению реакции (1):

n (S) = n (SO2) = 10 моль

Рассчитаем массу серы:

m = n*M = 10 моль*32 г/моль = 320 г

Ответ:

V (O2) = 336 л, m (S) = 320 г