Question

При сгорании 10 л метана в 125 л (н.у.) воздуха образовался оксид углерода(IV) массой____г.(Запишите число с точностью до целых.)

Answer 1

1)В воздухе содержание кислорода(а именно кислород участвует в этой реакции) составляет 21%.Значит нам для начала нужно узнать сколько у нас участвовало кислорода.Составляем пропорцию:

125 л=100%

   х л=21/%

Выводим х=125л*21%/100%= 26,25 л (V кислорода)

2)Задача на избыток и недостаток.Такие задачи решаются по веществу,которое взято в недостатке.Пишем уравнение реакции:

10л                        26,25 л              х г

CH4              +      2O2==========>CO2+2H2O 

Vm=22,4л/моль    22,4л/моль        M=44г/моль

V=22,4 л               44,8л                 m=44 г

v(CH4)=10л/22,4л/моль=0,45 моль

v(O2)=26,25л/22,4 л/моль=1,17 моль

Как мы видим CH4 взят в меньшем количестве.Значит по метану мы и решаем задачу.Составляем пропорцию:

10л/22,4 л=х г/44 г

Выводим х=10*44/22,4=19,64 г или примерно 20 г

Ответ:примерно 20 г. 

Answer 2

Для решения задачи необходимо использовать уравнение реакции сгорания метана:

CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O

Из уравнения видно, что на каждый молекулу метана требуется 2 молекулы кислорода. Поэтому для сгорания 10 л метана потребуется:

V(O2) = V(CH4) x (2/1) = 10 x 2 = 20 л (н.у.) кислорода.

Объем смеси, в которой произошла реакция, равен:

V = V(CH4) + V(O2) = 10 + 20 = 30 л (н.у.)

При полном сгорании метана образуется один моль CO2 на каждый моль CH4. Молярная масса метана равна 16 г/моль, поэтому количество молей метана можно вычислить как:

n(CH4) = V(CH4) / Vm(CH4) = 10 / 22.4 = 0.446 моль

Таким образом, количество молей CO2, образовавшегося при сгорании метана, также равно 0.446 моль. Молярная масса CO2 равна 44 г/моль, поэтому масса CO2, образовавшегося при сгорании метана, равна:

m(CO2) = n(CO2) x M(CO2) = 0.446 x 44 = 19.624 г

Теперь можно рассчитать количество оксида углерода(IV), которое образуется при сгорании 10 л метана. При полном сгорании метана образуется только CO2 и H2O, поэтому любой другой продукт образования указывает на неполное сгорание метана. Однако для решения задачи предположим, что образовалось небольшое количество CO, который образуется при неполном сгорании метана:

CH4 + 1,5O2 -> CO + 2H2O

Из уравнения видно, что на каждый молекулу метана требуется 1,5 молекулы кислорода, поэтому для сгорания 10 л метана потребуется:

V(O2) = V(CH4) x (1,5/1) = 10 x 1,5 = 15 л (н.у.) кислорода.

Объем смеси, в которой произошла реакция, равен:

V = V(CH4) + V(O2) = 10 + 15 = 25 л (н.у.)

При неполном сгорании мет