Question

С дано!! Вычислите объём воздуха (н.у), который потребуется для сжигания 480 кг метана CH4, если объёмная доля кислорода в воздухе составляет 21%.

Answer 1

Дано:

m(CH4) = 480 кг = 480000 г

w(O2) в возд. = 21% = 0,21

Найти:

V(возд.) - ?

Решение:

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

n(CH4) = m(CH4)/M(CH4) = 480000/16 = 30000 моль

n(O2) = 2*n(CH4) = 2*30000 = 60000 моль

V(O2) = n(O2) * 22,4 = 60000 * 22,4 = 1344000 л

V(возд.) = V(O2)/w(O2) = 1344000/0,21 = 6400000 л

Answer 2

Для решения этой задачи нужно определить стехиометрическое соотношение между метаном (CH4) и кислородом (O2) при сжигании.

Сначала определим молекулярные массы газов:

Молекулярная масса метана (CH4): C = 12.01 г/моль H = 1.01 г/моль 4 * H = 4.04 г/моль Молекулярная масса CH4 = 12.01 + 4.04 = 16.05 г/моль

Молекулярная масса кислорода (O2): 2 * O = 2 * 16.00 = 32.00 г/моль

Теперь составим уравнение реакции сжигания метана:

CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O

Из уравнения видно, что для сжигания одной молекулы метана требуется 2 молекулы кислорода.

Теперь рассчитаем количество кислорода, необходимого для сжигания 480 кг метана.

1. Найдем количество молей метана: Масса метана = 480 кг = 480,000 г Количество молей метана = масса метана / молекулярная масса метана Количество молей метана = 480,000 г / 16.05 г/моль ≈ 29,906.16 моль

2. Найдем количество молей кислорода: Так как стехиометрическое соотношение CH4 к O2 равно 1:2, нам понадобится дважды больше молей кислорода: Количество молей кислорода = 2 * количество молей метана Количество молей кислорода = 2 * 29,906.16 моль ≈ 59,812.32 моль

3. Рассчитаем объем воздуха (н.у.), содержащего эту мольную долю кислорода: Объем воздуха (н.у.) = количество молей кислорода * объем мольного газа (при н.у.) Объем воздуха (н.у.) = 59,812.32 моль * 22.4 л/моль ≈ 1,339,861.25 л

Таким образом, для сжигания 480 кг метана (CH4) потребуется примерно 1,339,861.25 л объема воздуха при нормальных условиях (н.у.), учитывая, что объёмная доля кислорода в воздухе составляет 21%.