Question

Сгорело 2 грамма CH₄. Определите: массу образовавшейся H₂O, объем образовавшейся CO₂ и объем затраченного O₂.

Answer 1

H2О=4,5 г

О2=5,6л

СО2=2,8л

Answer 2

дано

m(CH4) = 2 g

--------------------

m(H2O)-?

V(CO2)-?

V(O2)-?

CH4+2O2--->CO2+2H2O

M(CH4) = 16 g/mol

n(CH4) = m/M= 2/16 = 0.125 mol

n(CH4) = n(CO2) = 0.125  mol

V(CO2) = n*Vm = 0.125 * 22.4 = 2.8 L

n(CH4) = 2n(O2)

n(O2) = 2*0.125 = 0.25 mol

V(O2) = n*Vm = 0.25 * 22.4 = 5.6 L

n(CH4) = 2n(H2O)

n(H2O) = 0.25 mol

M(H2O) = 18 g/mol

m(H2O) = n*M = 0.25 * 18 = 4.5 g

ответ 4.5 г , 2.8 л , 5.6 л

Answer 3

Для решения этой задачи необходимо провести баланс химической реакции горения метана (CH₄) с кислородом (O₂), чтобы определить соотношение между реагентами и продуктами.

Сначала напишем сбалансированное уравнение реакции горения метана:

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

Из уравнения видно, что каждый молекула метана (CH₄) реагирует с двумя молекулами кислорода (O₂) и образует одну молекулу углекислого газа (CO₂) и две молекулы воды (H₂O).

1 моль CH₄ = 16 г (молекулярная масса метана) 1 моль CO₂ = 44 г (молекулярная масса углекислого газа) 1 моль H₂O = 18 г (молекулярная масса воды) 1 моль O₂ = 32 г (молекулярная масса кислорода)

Масса образовавшейся H₂O: Масса 2 г CH₄ соответствует (2 г / 16 г/моль) = 0.125 моль CH₄. 1 моль CH₄ образует 2 моли H₂O, так как коэффициент перед H₂O равен 2. Таким образом, количество образовавшейся H₂O = 0.125 моль CH₄ * 2 моли H₂O/1 моль CH₄ = 0.25 моль H₂O.

Масса образовавшейся H₂O = количество H₂O * молекулярная масса H₂O Масса образовавшейся H₂O = 0.25 моль H₂O * 18 г/моль = 4.5 г

Объем образовавшейся CO₂: Масса 2 г CH₄ соответствует (2 г / 16 г/моль) = 0.125 моль CH₄. 1 моль CH₄ образует 1 моль CO₂, так как коэффициент перед CO₂ равен 1. Таким образом, количество образовавшегося CO₂ = 0.125 моль CH₄.

Объем образовавшегося CO₂ можно вычислить с использованием уравнения состояния идеального газа:

V = n * Vm, где V - объем газа, n - количество вещества газа в молях, Vm - молярный объем газа при заданных условиях (например, комнатной температуре и атмосферном давлении).

При комнатной температуре и атмосферном давлении, молярный объем идеального газа составляет около 22,7 л/моль.

Объем образовавшегося CO₂ = 0.125 моль CH₄ * 22.7 л/моль ≈ 2.84 л.

Объем затраченного O₂: Из сбалансированного уравнения реакции видно, что каждый молекула метана (CH₄) реагирует с двумя молекулами кислорода (O₂). Таким образом, количество затраченного O₂ равно количеству затраченного CH₄.

Масса затраченного O₂ = Масса 2 г CH₄ = 2 г.

Теперь мы определили массу образовавшейся H₂O (4.5 г), объем образовавшегося CO₂ (около 2.84 л) и объем затраченного O₂ (2 г).