Question

Вычислите объем вожорода (л), который можно получить при разложении 224 л. метана, если выход реакции равен 80%.

Answer 1

Відповідь:

CH4=C+2H2

V(CH4:V(H2)=1:2

w=80%=0,8

V(H2)=224*2*0,8=358,4л

Пояснення:

Answer 2

Для решения данной задачи необходимо использовать уравнение реакции разложения метана:

CH4 → C + 2H2

Из уравнения видно, что при разложении 1 молекулы метана образуется 1 молекула углерода и 2 молекулы водорода.

Молярная масса метана (CH4) равна 16 г/моль, а объем 1 моля газа при нормальных условиях (0 градусов Цельсия и 1 атмосферном давлении) составляет 22,4 л.

Для расчета объема водорода, который можно получить, нужно сначала определить количество молей метана, а затем умножить на коэффициент пропорциональности.

Масса 224 л метана можно рассчитать, зная его плотность:

Плотность метана (CH4) при нормальных условиях составляет около 0,67 г/л.

Масса метана = объем × плотность = 224 л × 0,67 г/л = 150,08 г.

Теперь можем рассчитать количество молей метана:

Молярная масса метана = 16 г/моль Количество молей метана = масса / молярная масса = 150,08 г / 16 г/моль = 9,38 моль

Так как коэффициент пропорциональности между метаном и водородом равен 2, то количество молей водорода будет равно:

Количество молей водорода = количество молей метана × 2 = 9,38 моль × 2 = 18,76 моль

Теперь можем рассчитать объем водорода при нормальных условиях:

Объем водорода = количество молей водорода × объем 1 моля газа = 18,76 моль × 22,4 л/моль = 419,94 л

Однако, в условии задачи указано, что выход реакции составляет 80%. Это значит, что реальный объем водорода будет составлять 80% от рассчитанного объема:

Реальный объем водорода = 419,94 л × 80% = 335,95 л

Таким образом, объем водорода, который можно получить при разложении 224 л метана, при выходе реакции равном 80%, составляет 335,95 л.