Question

Какой объем углекислого газа выделится при взаимодействии угля с 4 метрами кубическими кислорода

Answer 1

Дано:

V(O2) = 4 м^3 = 4000 л

Va = 22.4 л/моль (закон Авогадро)

Найти:

V(CO2) = ?

Решениеи

C + O2 -> CO2

n(O2) = V(O2) / Vа = 4000 / 22.4 ≈ 178.6 моль

n(O2) относится к n(O2) как 1:1 - следует из реакции, значит

n(CO2) = n(O2) = 178.6 моль

V(CO2) = n(CO2) * Va

V(CO2) = 178.6 * 22.4 ≈ 4000 л = 4 м^3

Ответ: V(CO2) = 4 м^3

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно знать химическую реакцию, происходящую при сгорании угля. Обычно уголь сгорает по следующей реакции:

C + O2 → CO2

Из уравнения видно, что 1 моль угля прореагирует с 1 молью кислорода, образуя 1 моль углекислого газа (CO2).

Молярная масса угля (C) примерно равна 12 г/моль, а молярная масса кислорода (O2) примерно равна 32 г/моль.

Так как у вас есть 4 кубических метра кислорода, нам нужно выразить это в молях. Для этого мы используем идеальный газовый закон:

PV = nRT

где P - давление (предположим, стандартное давление 1 атмосфера), V - объем в литрах, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

Поскольку у нас стандартные условия (0 °C и 1 атмосфера), то мы можем перейти к молям кислорода:

4 м³ = 4000 литров (переводим кубические метры в литры) n = PV / RT = (1 атмосфера * 4000 литров) / (0.0821 л * атм / (моль * К) * 273 K) ≈ 195 моль O2

Так как у нас реакция сгорания одного моля угля требует один моль кислорода, и каждый моль угля превращается в один моль углекислого газа, мы получаем:

195 моль CO2

Объем углекислого газа при стандартных условиях (0 °C и 1 атмосфера) равен 195 моль * 22.4 л/моль ≈ 4368 литров CO2.