Question

Масса водорода, необходимая для получения 32 грамм метана, если выход продукта равен 80%, равна .... грамм

Answer 1

C + 2H2 → CH4

m теор. CH4 = m практ. CH4/η = 32/0.8 = 40 г

n(CH4) = m теор CH4/M = 40/16 = 2.5 моль

Согласно уравнению реакции n(H2) = 2*n(CH4) = 2*2.5 = 5 моль

Тогда m(H2) = n*M = 5*2 = 10 г

Answer 2

Для решения этой задачи нам необходимо учитывать химический состав реакции преобразования водорода в метан.

Уравнение химической реакции:

3H2 + CO2 -> CH4 + 2H2O

Из уравнения видно, что для образования 1 молекулы метана (CH4) необходимо 3 молекулы водорода (H2). Теперь давайте переведем граммы метана в молекулы.

Молярная масса метана (CH4) = 12.01 г/моль (углерод) + 4 * 1.008 г/моль (водород) = 16.04 г/моль.

Количество молей метана = масса метана / молярная масса метана = 32 г / 16.04 г/моль ≈ 1.993 моль.

Так как реакция проходит с выходом продукта в 80%, то количество молей водорода должно быть равно:

Количество молей водорода = количество молей метана / коэффициент реакции = 1.993 моль / 3 ≈ 0.6643 моль.

Теперь переведем количество молей водорода в граммы, учитывая его молярную массу:

Молярная масса водорода (H2) = 2 * 1.008 г/моль = 2.016 г/моль.

Масса водорода = количество молей водорода * молярная масса водорода = 0.6643 моль * 2.016 г/моль ≈ 1.339 грамма.

Таким образом, масса водорода, необходимая для получения 32 грамм метана при выходе продукта в 80%, составит приблизительно 1.339 грамма.