Question

В результате неполного разложения метана на ацетилена и водорода зафиксировано увеличение общего объема газов в 1. 4 раза. Вычислите относительный выход ацетилена. (у результаті неповного розкладу метану на ацетилену і водень зафіксовано збільшення загального об'єму газів в 1 .4 раза .Обчисліть відносний вихід ацетилену .)

Answer 1

Дано:
[V(C2H2)+V(H2)]/V(CH4) = 1,4
Знайти:
η(С2Н2)-?

2СН4 ⇒С2Н2 + 3Н2
Розв'язування задачи в додатку

Answer 2

2CH4(t°C)=C2H2+3H2 
V(нач)=1
V(кон)=1-V(CH4прореаг)+V(C2H2)+V(H2)=1-V(CH4прореаг)+0,5V(CH4прореаг)+
1,5V(CH4прореаг)=1+V(CH4прореаг)
V(кон)/V(нач)=1,4 , следовательно V(CH4прореаг)=0,4
η(выход)по метану=V(прореаг CH4)/V(нач CH4)=0,4/1=40%
Выход ацетилена равен доле прореагировавшего метана и равен 40%

Answer 3

Для решения данной задачи необходимо использовать стехиометрические соотношения между реагентами и продуктами реакции неполного разложения метана на ацетилен и водород.

Уравнение реакции неполного разложения метана: CH4 -> C2H2 + 2H2

Из уравнения видно, что 1 молекула метана превращается в 1 молекулу ацетилена и 2 молекулы водорода.

По условию задачи, фиксируется увеличение общего объема газов в 1.4 раза. Это означает, что общий объем газов после реакции стал 1.4 раза больше, чем до неё.

Пусть V_methane - исходный объем метана, V_ethyne - объем ацетилена после реакции, V_hydrogen - объем водорода после реакции.

Тогда, согласно условию задачи: V_methane + V_ethyne + V_hydrogen = 1.4 * V_methane

Так как метана было исходно ровно столько же, сколько и ацетилена после реакции (1 молекула), то V_methane = V_ethyne.

Также, учитывая, что водорода после реакции было в два раза больше, чем метана (2 молекулы), то V_hydrogen = 2 * V_methane.

Подставим эти значения в уравнение: V_methane + V_methane + 2 * V_methane = 1.4 * V_methane

4 * V_methane = 1.4 * V_methane

Теперь найдем относительный выход ацетилена, который равен отношению объема ацетилена после реакции к исходному объему метана: Относительный выход ацетилена = V_ethyne / V_methane = V_methane / V_methane = 1

Таким образом, относительный выход ацетилена равен 1, что означает, что в данной реакции полностью превращается весь исходный метан в ацетилен.