Процессы получения водяного пара и генераторного газа


Задача 957. 
Исходя из ΔН° образования СО2, СО и водяного пара, доказать, что процесс получения генераторного газа экзотермичен, а процесс получения водяного газа эндотермичен.
Решение:
ΔН°(СО) = -110,6 кДж/моль; ΔН°(Н2О) = - 241,98 кДж/моль.

а) Генераторный газ получают путём сжигания угля в специальных газогенераторных печах по реакции:

генераторный газ

 

 

или 

С + 1/2O2 = CO.

Находим ΔН°а), используя следствие из закона Гесса:

ΔН°а) = ΔН° (СО) = -110,6 кДж.

Так как ΔН°а) < 0, то процесс получения генераторного газа экзотермичен.

б) При получении водяного газа протекает реакция:

С(к) + Н2О(г) = СО(г) + Н2(г)

Находим ΔН°б):

ΔН°б)  =ΔН° (СО) - ΔН° (Н2О) = -110,6 – (-241,98) = 131,38 кДж.

Так как ΔН°б)  > 0, то процесс получения водяного газа эндотермичен.

При расчетах ΔН°  учитывали, что энтальпии образования простых веществ условно приняты равными нулю.


Задача 958. 
Карбид кальция получают по схеме СаО + С → СаС2 + СО. Вычислить массу СаО, необходимую для получения 6,4 т СаС2. Какой объем СО при этом образуется (условия нормальные)?
Решение:
М(СаО) = 56 г/моль;  M(CaC2) = 64 г/моль; VM = 22.4 л/моль .

Уравнение реакции имеет вид:

карбид кальция

Рассчитаем массу СаО, необходимую для получения 6,4 т СаС2 из пропорции:

56 : 64 = х : 6400;  х = (6400 . 56)/64 = 5600 кг.

Теперь рассчитаем объём СО:

64 : 22,4 = 6400 : у;  у =  (6400 . 22,4)/64 = 2240 м3.

Ответ: 5,6 т; 2240 м3.


Задача 959.
 Указать состав и свойства синильной кислоты. Почему соли этой кислоты необходимо хранить в плотно закрытых сосудах? Ответ пояснить уравнениями реакций.
Решение:
Циановодород НСN – бесцветная жидкость. В водных растворах проявляет свойства слабой кислоты:

НСN↔ Н+ + СN

Нейтрализацией синильной кислоты основанием образуется хорошо растворимые в воде соли синильной кислоты – цианиды:

НСN +КОН ↔ КСN + Н2О

Цианиды щелочных и щелочно-земельных металлов диссоциируют в водных растворах с отщеплением цианид-ионов СN. Цианиды – сильнейшие яды, токсичность которых основана на очень быстром ингибировании цитохромоксидазы (фермент, переносящий электроны на О2) и прекращении клеточного дыхания. Цианиды щелочных и щелочно-земельных металлов гидролизуются в водных растворах по аниону СN с образованием слабого электролита – НСN (СN + Н2О ↔ НСN + ОН, который, обладая высокой летучестью, может попадать в дыхательные пути и вызывать отравление организма. Поэтому кристаллы и растворы цианидов необходимо хранить в плотно закрытых сосудах.