Question

При сжигании пропана потребовалось 5 метров кубических воздуха. Сколько кг алкана сожгли в ходе этой реакции (н.у.) объёмная доля(Н2О)=21%

Answer 1

V(C3H8)=5*0,21 =1,05

x             1,05

C3H8  +  5O2 -> 3CO2 + 4H2O

 44         22,4*5

x=(44*1,05) : 22,4*5

x=46,2 : 112=0,4125(кг)

Answer 2

Для решения этой задачи, нам понадобится уравнение реакции сжигания пропана (C3H8) в кислороде (O2) и знание стехиометрии реакции.

Уравнение реакции сжигания пропана:

C3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O

Из уравнения видно, что для полного сгорания 1 молекулы пропана требуется 5 молекул кислорода. Но для вычислений нам нужно узнать количество пропана, которое содержалось в тех 5 метрах кубических воздуха.

Для этого:

1. Найдем массу кислорода в 5 м³ воздуха:

Объемная доля кислорода (O2) в воздухе при нормальных условиях составляет около 21%. Поскольку воздух содержит 21 молекулу кислорода на 100 молекул воздуха, то в 5 м³ воздуха будет:

(5 м³) * (21 молекула O2 / 100 молекул воздуха) = 1.05 м³ O2

2. Переведем объем кислорода в количество вещества:

Используем уравнение состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Для упрощения расчетов, предположим, что реакция проходит при нормальных условиях (н.у.), т.е., при температуре 273.15 K и давлении 1 атмосферы (101.325 кПа).

Объем одного моля газа при н.у. составляет примерно 22.4 литра (0.0224 м³). Таким образом, количество вещества кислорода:

n(O2) = V(O2) / V(molar) = 1.05 м³ / 0.0224 м³/моль ≈ 46.88 моль O2

3. Теперь найдем количество пропана (C3H8) в молях:

Из уравнения реакции знаем, что для сожжения 1 молекулы пропана требуется 5 молекул кислорода. Таким образом, количество пропана:

n(C3H8) = (1/5) * n(O2) ≈ (1/5) * 46.88 моль ≈ 9.38 моль C3H8

4. Найдем массу пропана:

Масса пропана (m) = количество вещества (n) * молярная масса (M)

Молярная масса пропана (C3H8) = 3 * молярная масса углерода (12.01 г/моль) + 8 * молярная масса водорода (1.01 г/моль) ≈ 44.11 г/моль

m(C3H8) = 9.38 моль * 44.11 г/моль ≈ 413.67 г

Таким образом, в ходе реакции сожжения было использовано примерно 413.67 г пропана.