Question

Сколько литров кислорода потребуется для полного сгорания смеси состоящей из 10 л метана и 2 л водорода​

Answer 1

Відповідь:

CH4+2O2=CO2+2H2O

V(CH4):V(O2)=1:2

V1(O2)=10*2=20л

2H2+O2=2H2O

V(H2):V(O2)=2:1

V2(O2)=2/2=1л

V(общ)=20+1=21л

Пояснення:

Answer 2

Для рассчета количества кислорода, необходимого для полного сгорания данной смеси, нам понадобится уравнение реакции сгорания.

Уравнение сгорания метана (CH₄) с кислородом (O₂) выглядит следующим образом:

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

Из уравнения видно, что для полного сгорания 1 молекулы метана требуется 2 молекулы кислорода.

1 мол CH₄ + 2 мол O₂ → 1 мол CO₂ + 2 мол H₂O

Метан (CH₄) имеет молярную массу примерно 16 г/моль, а водород (H₂) - около 2 г/моль.

Теперь найдем массу 10 л метана и 2 л водорода:

Масса метана = объем × плотность = 10 л × 0.716 г/л (плотность метана) ≈ 7.16 г Масса водорода = объем × плотность = 2 л × 0.090 г/л (плотность водорода) ≈ 0.18 г

Теперь посчитаем количество молекул метана и водорода:

Количество молекул метана = Масса метана / молярная масса метана = 7.16 г / 16 г/моль ≈ 0.448 моль Количество молекул водорода = Масса водорода / молярная масса водорода = 0.18 г / 2 г/моль ≈ 0.09 моль

Так как метан и водород реагируют с кислородом в соотношении 1:2, нам потребуется удвоить количество молекул кислорода:

Количество молекул кислорода = 2 × (Количество молекул метана + Количество молекул водорода) ≈ 2 × (0.448 моль + 0.09 моль) ≈ 1.076 моль

Теперь найдем объем кислорода при стандартных условиях (0°C и 1 атм):

Объем кислорода = Количество молекул кислорода × молярный объем идеального газа (22.71 л/моль) Объем кислорода ≈ 1.076 моль × 22.71 л/моль ≈ 24.42 л

Таким образом, для полного сгорания смеси, состоящей из 10 л метана и 2 л водорода, потребуется около 24.42 л кислорода.