Question

Вычислите объем воздуха (н. у.), который потратится на горение смеси метана с этаном объемом 10 л, объемная доля этана в котором составляет 90%.

Answer 1

Ответ:

CH4 + 2O2  → CO2  + 2H2O

2С2Н6+7О2➡️4СО2 + 6Н2О

n (CH4) = 10 * 0,1 /22,4 = 0,045

для горения метана понадобится 0,045*2 = 0,09 моль кислорода

n (C2H2) = 10 * 0,9 /22,4 =0,402 моль

для горения этана понадобится 0,402 * 7 /2 = 1,407 моль кислорода

0,09 + 1,407 = 1,497 моль

1,497 * 22,4 = 33,533 л кислорода

объемная доля кислорода в воздухе 21%

V воздуха = 33,533 / 0,21 = 159,68 л

Answer 2

Для того чтобы вычислить объем воздуха, который потратится на горение смеси метана и этана, мы сначала определим количество каждого газа в смеси, а затем используем закон Комбинации объемов для определения объема воздуха, необходимого для полного сгорания.

1. Рассчитаем количество метана и этана в смеси:

• Объем смеси = 10 л
• Объемная доля этана = 90%

Количество этана в смеси: Количество этана = Объем смеси * Объемная доля этана Количество этана = 10 л * 0.90 = 9 л

Количество метана в смеси: Количество метана = Объем смеси - Количество этана Количество метана = 10 л - 9 л = 1 л

2. Теперь используем закон Комбинации объемов, который утверждает, что объем реагентов и продуктов реакции можно выразить в виде простых числовых отношений.

Уравнение сгорания метана (CH4): CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O

Уравнение сгорания этана (C2H6): 2C2H6 + 7O2 -> 4CO2 + 6H2O

Заметьте, что для каждого молекулярного молекуля этана необходимо 7 молекул кислорода, в то время как для молекулярного молекуля метана нужно 2 молекулы кислорода.

3. Рассчитаем количество кислорода, необходимого для сгорания метана и этана:

Для метана: Количество кислорода для метана = Количество метана * (2 молекулы O2 / 1 молекула CH4) = 1 л * 2 = 2 л

Для этана: Количество кислорода для этана = Количество этана * (7 молекул O2 / 1 молекула C2H6) = 9 л * 7 = 63 л

4. Общее количество кислорода, необходимого для сгорания этой смеси:

Общее количество кислорода = Количество кислорода для метана + Количество кислорода для этана = 2 л + 63 л = 65 л

5. Теперь, используя закон Комбинации объемов, определяем объем воздуха, необходимый для сгорания смеси:

Объем воздуха = Общее количество кислорода * (1 молекула воздуха / 2 молекулы кислорода) = 65 л * (1/2) = 32.5 л

Таким образом, для полного сгорания смеси метана с этаном объемом 10 л, где объемная доля этана составляет 90%, потребуется 32.5 л воздуха (нормальных условий).