Question

После сжигания метан-этановой смеси объемом 20 л образовался карбон (IV) оксид объемом 30 л (н.у). Определите состав смеси

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

После сжигания метан-этановой смеси объемом 20 л образовался карбон (IV) оксид объемом 30 л (н.у). Определите состав смеси

Запишем  уравнения  горения   метана  и  этана:

   х л                  х л

 СН4  +  2О2  = СО2↑  +  2Н2О

  С2Н6   + 3,5О2  =  2СО2 + 3Н2О

Обозначим  объем  метана  через  х, а объем этана  через у.

Тогда  объемы  углекислого  газа,  образовавшиеся  в ходе  горения  метана  и  этана  будут  соответственно  х  и  2у

   Получим  два  уравнения:    х  + у = 20

                                                     х + 2у = 30

Решаем  полученную  систему  уравнений   у = 10

 Тогда  газовая  смесь  состояла  из  10 л  метана  и 10 л  этана, т.е.

соотношение  газов в смеси  было 1 : 1  по объему.

Answer 2

Давайте воспользуемся законами давления и объема газов, чтобы решить эту задачу. Сначала определим, какие газы были в исходной смеси, исходя из объема их продуктов сгорания.

Из условия известно, что метан (CH₄) и этан (C₂H₆) сгорают с кислородом (O₂) и образуют углекислый газ (CO₂) и водяной пар (H₂O):

CH₄ + 2O₂ -> CO₂ + 2H₂O C₂H₆ + 7O₂ -> 2CO₂ + 3H₂O

Из уравнений видно, что для образования одного объема углекислого газа (CO₂) требуется один объем метана или два объема этана. Поэтому, так как у нас образовалось 30 л CO₂, это может быть результатом сгорания 30 л метана или 15 л этана (по объему, относительно метана).

Поскольку у нас есть только 20 л исходной смеси, объем этана не может быть больше 20 л. Следовательно, рассмотрим случай с метаном.

Если 30 л CO₂ образовалось из 30 л метана, то объем оставшихся газов (метана и кислорода) должен составлять 20 л - 30 л = -10 л, что не имеет физического смысла.

Таким образом, предположение о том, что 30 л CO₂ образовалось из 30 л метана, неверно. Это означает, что из 20 л исходной смеси было сожжено 15 л этана, а оставшиеся 5 л (20 л - 15 л) составляют объем метана.

Таким образом, состав исходной метан-этановой смеси: 5 л метана и 15 л этана.