한계반응물. 5 g Fe2O3와 3 g H2의 반응

한계반응물. 5 g Fe2O3와 3 g H2의 반응

 

 

Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O

Fe2O3(s) + 3H2(g) → 2Fe(s) + 3H2O(l)

 

a. 한계 반응물은?

b. 생성된 Fe의 질량은?

 

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Fe2O3의 몰질량 = 159.69 g/mol

5 g / (159.69 g/mol) = 0.03131 mol Fe2O3

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

 

H2의 몰질량 = 2 g/mol

3 g / (2 g/mol) = 1.5 mol H2

 

 

 

Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O

 

Fe2O3 : H2 = 1 : 3 계수비(= 몰수비) 이므로,

0.03131 mol Fe2O3와 반응하는 H2의 몰수를 계산하면,

Fe2O3 : H2 = 1 : 3 = 0.03131 mol : ? mol

? = 3 × 0.03131 = 0.09393 mol H2

---> H2는 이만큼 있다, 남는다.

---> H2는 과잉 반응물. 따라서 Fe2O3가 한계 반응물.

( 참고: 한계 반응물 https://ywpop.tistory.com/3318 )

 

 

 

Fe2O3 : Fe = 1 : 2 계수비(= 몰수비) 이므로,

0.03131 mol Fe2O3 반응 시 생성되는 Fe의 몰수를 계산하면,

Fe2O3 : Fe = 1 : 2 = 0.03131 mol : ? mol

? = 2 × 0.03131 = 0.06262 mol Fe

 

 

 

Fe의 몰질량 = 55.85 g/mol

0.06262 mol × (55.85 g/mol) = 3.4973 g Fe

 

 

 

답: Fe2O3, 3.5 g Fe

 

 

 

 

[참고] 반응 후 남은 H2의 양을 계산하면,

1.5 – 0.09393 = 1.40607 mol H2 남음.

1.40607 mol × (2 g/mol) = 2.8 g H2 남음.

 

 

 

[키워드] 5 g Fe2O3 3 g H2