Рассчитайте массовые доли компонентов в исходной смеси

Условие: 

При сжигании этановой кислоты в кислороде выделилось 235,9 кДж теплоты и осталось 10,0 л непрореагировавшего кислорода (измерено при давлении 104,1 кПа и температуре 40°С). Рассчитайте массовые доли компонентов в исходной смеси, если известно, что теплоты образования оксида углерода (IV), паров воды и этановой кислоты составляют 393,5 кДж/моль, 241,8 кДж/моль и 484,2 кДж/моль соответственно.
Решение: Этановая (уксусная) кислота сгорает по уравнению
СН3СООН + 2О2 = 2СО2 + 2Н2О + Q.
По закону Гесса
Q = 2Qo6p(CO2) + 2Qo6p(H2O) - Qo6p (СН3СООН) =
= 2·393,5 + 2·241,8 - 484,2 = 786,4 кДж/моль.
При сгорании одного моля уксусной кислоты выделяется
786,4 кДж, а по условию выделилось 235,9 кДж, следовательно, в реакцию вступило 235,9/786,4 = 0,3 моль уксусной кислоты. Таким образом, 0,3 моль СН3СООН реагируют с 0,6 моль О2 и в избытке остается
v = PV/RT = 104,1·10,0 / (8,31·313) = 0,4 моль О2. В исходной
смеси содержалось 0,3 моль СН3СООН (массой 0,3·60 = 18 г) и
1 моль О2 (массой 32 г). Массовые доли веществ в исходной смеси
равны:
W(СН3СООН) = 18/(18 + 32) = 0,36, или 36%,
W(О2) = 32/(18 + 32) = 0,64, или 64%.
Ответ. 36% СН3СООН, 64% О2.

категории: