Химия

8 класс
Вопрос
Через туннель длиной 12 км и сечением $38 м^2$ в течение часа проезжает в обе стороны 1000 автомашин, расходующих в среднем 12 дм^3 бензина на 100 км. Средняя плотность бензина равна $0,75 кг/дм^3$, и он содержит 14 % водорода (по массе). В выхлопных газах $CO_2$ содержится вдвое больше (по объему), чем $CO$. Давление в туннеле равно 1 атм, температура - 290 К. Оцените, через какое время (в случае поломки нагнетающих воздух вентиляторов) содержание $CO$ в туннеле поднимется до величины предельно допустимой концентрации - $0,8 ^0/_{00}$. по объему, т. е. когда воздух в туннеле станет ядовитым.
Ответ


За 1 час автомашины сожгут $1000 \cdot 12 \cdot 0,12 \cdot 0,75 = 1080$ кг бензина. В этом количестве бензина содержится $1080 (1 - 0,14) : 12 = 77,4$ кмоля углерода. Следовательно, за 1 ч в туннеле образуется 77,4 кмоля смеси $CO_2$ и $CO$, в том числе $77,4 : 3 = 25,8$ кмоля $CO$ (проценты по объему совпадают с мольной долей). По условиям задачи это соответствует объему

$V = 25,8 \cdot 22,4 \cdot \frac{290}{273} = 6,14 \cdot 10^2 м^3 CO$.

Объем туннеля равен $12 \cdot 38 \cdot 10^3 = 4,56 \cdot 10^5 м^3$; в критический омент в нем должно содержаться $4,56 \cdot 10^5 \cdot 0,8 \cdot 10^{-3} = 365 м^3 CO$. Количество $CO$ увеличится до предельно допустимой концентрации через $365 : 6,14 \cdot 10^2 = 0,594$ ч, т. е. церез 36 мин после остановки вентиляторов.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме