7.3. Задачи для самостоятельного решения

7.3.1. Написать недостающее обозначение в реакции окисления железа с образованием ржавчины: 4 Fe + … = 2 Fe₂O₃ . С каким веществом при этом вступает в реакцию железо?

7.3.2. Написать недостающую химическую формулу вещества в реакции: 8 Al + 3 Fe₃O₄ = 4 Al₂O₃ + … . Какое вещество образуется в результате данной химической реакции?

7.3.3. Написать недостающее обозначение в реакции получения серной кислоты: SO₃ + … = H₂SO₄ . С каким веществом вступает в реакцию серный ангидрид?

7.3.4. Написать недостающую химическую формулу вещества в реакции: Fe₂O₃ + 3 CO = 2 Fe + … . Какое вещество образуется в результате химической реакции восстановления железа?

7.3.5. Определите число протонов и нейтронов, входящих в состав двух изотопов углерода: 1) ₆C¹⁴, 2) ₆C¹⁵ и двух изотопов магния: ₁₂Mg²⁴ , ₁₂Mg²⁵.

7.3.6. Во сколько раз радиус ядра урана ₉₂U²³⁸ больше радиуса ядра протона?

7.3.7. Какова плотность ядерного вещества, выраженная числом нуклонов в 1 см³ и в кг/м³ ? Считать, что в ядре с массовым числом А все нуклоны плотно упакованы в сферическом объеме.

7.3.8. Составить материальный баланс процесса и рассчитать тепловой режим реактора (Q_хр), если процесс характеризуется химической реакцией: Fe₂O₃ + CO = Fe + CO₂. Расход оксида железа – 172,8 тонн в сутки; Степень превращения СО= 90%; Потери Fe₂O₃ = 10%; Температура сырья = 300К; Температура реакции = 627⁰С;

Таблица 7.3.1

Теплофизические данные

Вещество	Теплота образования	Ср = а + в*Т
		А	в*103
Fe2O3	-800	100	70
CO	-100	30	4
Fe	0	10	20
CO2	-400	40	10
	Кдж/моль	Дж / (моль* град)

Атомные массы: железо=56, кислород=16, углерод=12.

7.3.9. Составить материальный и тепловой балансы процесса:

СН₄ + О₂ = СО + Н₂ .

Производительность по Н₂ – 86.4тонн в сутки

Степень превращения СН₄ – 80%;

Температура сырья =300К;

Температура реакции =427⁰С;

Таблица 7.3.1

Теплофизические данные

Вещество	Теплота образования	Ср = а + в*Т
		а	в*103
СН4	-70	20	60
CO	-100	30	4
О2	0	30	3
Н2	0	30	3
	Кдж/моль	Дж / (моль* град)

Атомные массы: С- 12; Н-1; О-16

7.3.10. Составить материальный и тепловой балансы процесса:

SO₂ + O₂ = SO₃

Расход двуокиси серы = 2520 м³ в час. Степень превращения O₂ = 90%; Температура сырья = 300К; Температура реакции = 427⁰С;

Таблица 7.3.1

Теплофизические данные

Вещество	Теплота образования	Ср = а + в*Т
		а	в*103
SO2	-300	40	10
O2	0	30	3
SO3	-400	60	30
	Кдж/моль	Дж / (моль* град)

Атомные массы: серы =32,кислорода=16.

7.3.11. Составить материальный баланс процесса. Рассчитать тепловой режим реактора (Q_р). NH₃ + O₂ = N₂O + H₂O. Расход аммиака -9488 м³/час. Потери NH₃ = 10%; Температура сырья = 300К; Температура реакции = 727⁰С;

Таблица 7.3.1