Question

При взаимодействии метана с кислородом образуются оксид углерода(IV) и вода: CH4 (газ) + 2O2 (газ) → CO2 (газ) + 2H2O(жидкость) . Вычисли, какой объём оксида углерода(IV) образуется при взаимодействии метана с1200 м3 кислорода. Ответ: V(CO2)= м3.

Answer 1

Ответ:

V(CO2) = 600 м3

Решение:

Дано:

V(O2) = 1200 м3

Решение:

Если мы приравниваем газы, то коэффициенты уравнения подходят для объема и не надо переводить в моли.

Отсюда:

V(CO2) = V(O2) / 2 = 1200 м3 / 2 = 600 м3

Answer 2

Для решения этой задачи сначала нужно определить, сколько моль метана (CH4) и кислорода (O2) будет участвовать в реакции. Затем, зная коэффициенты перед соответствующими веществами в уравнении реакции, можно определить, сколько моль оксида углерода (CO2) образуется. Из этого можно вычислить объем CO2 в стандартных условиях (0°С и 1 атмосферное давление).

1. Молярная масса CH4 (метана) равна приблизительно 16 г/моль.
2. Молярная масса O2 (кислорода) равна приблизительно 32 г/моль.

Сначала определим, сколько молей кислорода содержится в 1200 м3 O2:

Молярная масса O2 = 32 г/моль

Масса кислорода = Молярная масса × Количество молей Масса кислорода = 32 г/моль × (1200 м3 / 22.4 л/моль) (переводим м3 в литры)

Теперь найдем количество молей O2: Количество молей O2 = Масса кислорода / Молярная масса O2 Количество молей O2 = (32 г/моль × 1200 м3 / 22.4 л/моль) / 32 г/моль

Теперь мы знаем количество молей CH4 и O2, которые участвуют в реакции. Исходя из уравнения реакции:

CH4 (газ) + 2O2 (газ) → CO2 (газ) + 2H2O (жидкость)

Можем сказать, что каждый моль CH4 превращается в один моль CO2. Таким образом, количество молей CO2 также равно Количеству молей CH4.

Теперь мы можем найти количество молей CO2, которые образуются при реакции:

Количество молей CO2 = Количество молей CH4 = Количество молей O2

Теперь мы знаем количество молей CO2, и мы можем вычислить его объем в стандартных условиях (0°С и 1 атмосферное давление) с использованием закона идеальных газов:

V = nRT/P

Где: V - объем газа n - количество молей газа R - универсальная газовая постоянная (приблизительно 8.31 л·атм/(моль·К)) T - температура в Кельвинах (0°C = 273.15 K) P - давление (1 атмосфера)

Подставим значения:

V(CO2) = (Количество молей CO2) × (R × T) / P

V(CO2) = (Количество молей CO2) × (8.31 л·атм/(моль·К) × 273.15 K) / 1 атмосфера

Теперь можем вычислить V(CO2):

V(CO2) = (Количество молей CO2) × (8.31 л·атм/(моль·К) × 273.15 K) / 1 атмосфера

V(CO2) = (Количество молей O2) × (8.31 л·атм/(моль·К) × 273.15 K) / 1 атмосфера

Подставим значение Количество молей O2, которое мы рассчитали ранее:

V(CO2) = (32 г/моль × 1200 м3 / 22.4 л/моль) × (8.31 л·атм/(моль·К) × 273.15 K) / 1 атмосфера

Рассчитаем это значение:

V(CO2) ≈ 155947 л (округляем до ближайшего целого числа)

Итак, объем оксида углерода(IV) (CO2), образующийся при взаимодействии метана с 1200 м3 кислорода, составляет около 155947 литров.