Question

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

Answer 1

Дано:

m(CH4) = 8 кг = 8000 г

η(C2H2) = 25%

Знайти:

V 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) n практ.(C2H2) = η * n теор. / 100% = 25% * 250 / 100% = 62,5 моль;

5) V практ.(C2H2) = n практ.(C2H2) * Vm = 62,5 * 22,4 = 1400 л.

Відповідь: Об'єм практичний C2H2 становить 1400 л.

Answer 2

Для розв'язання цього завдання, спочатку потрібно визначити кількість ацетилену, яку можна отримати з розкладу 8 кг метану при вихідній об'ємній долі ацетилену 25%.

1. Спочатку знайдемо масову кількість молекулярної маси метану (CH4) і ацетилену (C2H2):

Молекулярна маса метану (CH4) = 12 (вуглець) + 4x1 (водень) = 12 + 4 = 16 г/моль Молекулярна маса ацетилену (C2H2) = 2x12 (вуглець) + 2x1 (водень) = 24 + 2 = 26 г/моль

2. За допомогою закону стехіометрії, визначимо, які масові обсяги метану і ацетилену співвідносяться в хімічній реакції:

1 моль метану (CH4) розкладається на 2 молі ацетилену (C2H2) за рівнянням:

CH4 → C2H2

Отже, 1 моль метану дає 2 молі ацетилену.

3. Знайдемо кількість молей метану в 8 кг (або 8000 г) метану:

Маса (г) = маса (кг) * 1000 = 8 * 1000 = 8000 г

Моли метану = Маса (г) / Молекулярна маса (г/моль) = 8000 г / 16 г/моль = 500 молей метану

4. Тепер, знаючи, що 1 моль метану дає 2 молі ацетилену, знайдемо кількість молей ацетилену:

Кількість молей ацетилену = 500 молей метану * 2 = 1000 молей ацетилену

5. Остаточний крок - знайдемо об'єм ацетилену за заданою об'ємною долею вихідного ацетилену (25%):

Об'єм ацетилену = Кількість молей ацетилену * Молекулярний об'єм газу (при нормальних умовах, який дорівнює приблизно 22,4 л/моль)

Об'єм ацетилену = 1000 молей * 22,4 л/моль = 22400 л

Отже, об'єм ацетилену, який можна отримати при термічному розкладі 8 кг метану з вихідною об'ємною долею ацетилену 25%, дорівнює 22400 л.