Задание №28 — Типы расчётных задач

Решение.

1. Запишем уравнение реакции гидрирования бензола. При полном гидрировании бензола водородом в присутствии катализатора образуется циклогексан:
C₆H₆ + 3H₂ → (Ni, t°) C₆H₁₂

2. Рассчитаем количество вещества бензола, вступившего в реакцию. Для этого массу бензола разделим на его молярную массу.
M(C₆H₆) = 12 * 6 + 1 * 6 = 78 г/моль
n(C₆H₆) = m(C₆H₆) / M(C₆H₆) = 195 г / 78 г/моль = 2,5 моль

3. Определим теоретическое количество вещества циклогексана. Согласно уравнению реакции, из 1 моль бензола получается 1 моль циклогексана (соотношение коэффициентов 1:1).
Следовательно, n_теор.(C₆H₁₂) = n(C₆H₆) = 2,5 моль

4. Вычислим теоретическую массу циклогексана, которая должна была получиться при 100% выходе.
M(C₆H₁₂) = 12 * 6 + 1 * 12 = 84 г/моль
m_теор.(C₆H₁₂) = n_теор.(C₆H₁₂) * M(C₆H₁₂) = 2,5 моль * 84 г/моль = 210 г

5. Теперь найдем массовую долю выхода продукта (η). Для этого разделим массу фактически полученного (практического) циклогексана на его теоретическую массу и умножим на 100%.
η = (m_практ. / m_теор.) * 100%
η = (134,4 г / 210 г) * 100% = 0,64 * 100% = 64%

Ответ: 64

Источник: ФИПИ