Question

1Какую массу хлорметана можно получить при взаимодействии метана с 672мл хлора?2рассчитайте объем кислорода и воздуха ,необходимый для сжигания 3,2 г метана

Answer 1

1)СH4+Cl2= CH3Cl+HCl

n(Cl)=0,672/22,4=0,34моль

m(CH3Cl)=0.34*50,5=1.7 г

 

 

 

 2)СH4+2O2=> CO2+2H2O

n(CH4)=3.2/16=0,2 моль

V(O2)=0,4*22,4=8.96л

 

 

 

 

 

 

Answer 2

Давайте разберемся с каждым вопросом по очереди.

1. Масса хлорметана, получаемого при взаимодействии метана с хлором: Уравнение реакции: \[ CH_4 + Cl_2 \rightarrow CH_3Cl + HCl \]

Масса метана (\(CH_4\)) равна молекулярной массе метана (\(CH_4\)) умноженной на количество молей метана. Масса хлорметана (\(CH_3Cl\)) будет равна молекулярной массе хлорметана (\(CH_3Cl\)) умноженной на количество молей хлорметана.

Рассмотрим количество молей каждого вещества в реакции:

\[ \text{Молекулярная масса метана} (CH_4) = 12.01 \, \text{г/моль} \times 1 + 1.01 \, \text{г/моль} \times 4 = 16.05 \, \text{г/моль} \] \[ \text{Молекулярная масса хлорметана} (CH_3Cl) = 12.01 \, \text{г/моль} + 1.01 \, \text{г/моль} \times 3 + 35.45 \, \text{г/моль} = 50.47 \, \text{г/моль} \]

Теперь, найдем количество молей метана: \[ \text{Количество молей метана} = \frac{\text{Масса метана}}{\text{Молекулярная масса метана}} = \frac{672 \, \text{мл хлора} \times 1 \, \text{г/мл}}{22.41 \, \text{л/моль} \times 22.4 \, \text{л/моль}} \times \frac{1}{1000 \, \text{г/мл}} \times \frac{1}{16.05 \, \text{г/моль}} \]

Теперь найдем массу хлорметана, используя коэффициенты в уравнении реакции: \[ \text{Масса хлорметана} = \text{Количество молей метана} \times \text{Коэффициент молекулы хлорметана} \times \text{Молекулярная масса хлорметана} \]

2. Объем кислорода и воздуха для сжигания 3,2 г метана: Уравнение реакции сгорания метана: \[ CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O \]

Масса \(O_2\) нужна для полного сжигания метана равна удвоенной массе метана.

Теперь мы можем рассчитать объем кислорода и воздуха, используя уравнение состояния идеального газа: \[ PV = nRT \]

Где: - \( P \) - давление - \( V \) - объем - \( n \) - количество молей газа - \( R \) - универсальная газовая постоянная - \( T \) - температура

Для кислорода и воздуха можно использовать условия стандартного состояния: \( P = 1 \) атмосфера, \( T = 273 \) K.

Объем кислорода и воздуха можно рассчитать по формуле: \[ V = \frac{nRT}{P} \]

Где \( n \) - количество молей газа, равное массе газа поделенной на его молекулярную массу.

Для кислорода и воздуха учтем, что воздух состоит примерно из 21% кислорода и 79% азота по объему.