Question

Домашнє завдання: який об'єм ацетилену можна отримати при термічному розкладі метану масою 8 кг, якщо об'ємна доля виходу ацетилену 25%, 75%?​

Answer 1

Отже, об'єм ацетилену, який можна отримати при термічному розкладі метану масою 8 кг, буде 2 м³ для об'ємної долі 25% і 6 м³ для об'ємної долі 75%.

Answer 2

Дано:

m(CH4) = 8 кг = 8000 г

η1(C2H2) = 25%

η2(C2H2) = 75%

Знайти:

V1 практ.(C2H2) - ?

V2 практ.(C2H2) - ?

Розв'язання:

1) 2CH4 → C2H2 + 3H2;

2) n(CH4) = m / M = 8000 / 16 = 500 моль;

3) n(C2H2) = n теор.(CH4) / 2 = 500 / 2 = 250 моль;

4) n1 практ.(C2H2) = η1 * n теор. / 100% = 25% * 250 / 100% = 62,5 моль;

5) V1 практ.(C2H2) = n1 практ.(C2H2) * Vm = 62,5 * 22,4 = 1400 л;

6) n2 практ.(C2H2) = η2 * n теор. / 100% = 75% * 250 / 100% = 187,5 моль;

7) V2 практ.(C2H2) = n2 практ.(C2H2) * Vm = 187,5 * 22,4 = 4200 л.

Відповідь: Об'єм практичний C2H2 становить 1400 л та 4200 л.

Answer 3

Щоб вирішити це завдання, спершу знайдемо хімічну реакцію термічного розкладу метану:

CH₄ → C + 2H₂

У цій реакції одна моль метану розкладається на одну моль вуглецю (C) і дві молі водню (H₂).

За рівнянням, 8 кг метану (або 8000 г) складають:

n(CH₄) = m/M = 8000 г / 16 г/моль = 500 моль CH₄

Отже, можна очікувати, що утвориться:

• 500 моль вуглецю (C)
• 1000 моль водню (H₂)

За реакцією:

C + 2H₂ → C₂H₂

Одна моль вуглецю (C) утворює одну моль ацетилену (C₂H₂).

Отже, можна очікувати утворення:

• 500 моль ацетилену (C₂H₂)

Тепер, щоб знайти об'єм ацетилену, враховуючи різні відсотки виходу:

1. При 25% виході ацетилену:

Об'єм ацетилену = 25% від 500 моль = 0.25 * 500 моль = 125 моль

2. При 75% виході ацетилену:

Об'єм ацетилену = 75% від 500 моль = 0.75 * 500 моль = 375 моль

За необхідності конвертуємо молі ацетилену в літри, враховуючи нормальні умови (0°C та 1 атмосфера):

1 моль ацетилену = 22.4 л (моль при н. у.)

Тепер можна перевести молі ацетилену в літри:

1. При 25% виході ацетилену:

Об'єм ацетилену = 125 моль * 22.4 л/моль = 2800 л

2. При 75% виході ацетилену:

Об'єм ацетилену = 375 моль * 22.4 л/моль = 8400 л

Отже, при 25% виході ацетилену отримаємо 2800 л ацетилену, а при 75% виході - 8400 л ацетилену.