Question

Какой объем водорода образуется при полном разложении 40 г метана, если объемная доля выхода водорода составила 70%

Answer 1

Уравнение реакции:

CH4 = C + 2H2

Рассчитаем количество вещества метана:

n = m/M = 40г/16г/моль = 2,5 моль

По уравнению реакции:

n(H2) = 2n(CH4) = 5моль

Рассчитаем реальное количество вещества:
q = n(реальн)/n(теор)

0,7 = х/5

х = 3,5 моль

Объем:

V = Vm*n = 3,5 моль*22,4л/моль = 78,4 литра

 

Answer 2

Для решения этой задачи мы должны знать, что при полном разложении метана образуется вода и углекислый газ. В этом случае уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:

CH4 -> 2H2 + CO2

Молярная масса метана (CH4) равна 16 г/моль. Так как у нас есть 40 г метана, мы можем рассчитать количество молей метана следующим образом:

количество молей метана = масса метана / молярная масса метана количество молей метана = 40 г / 16 г/моль = 2.5 моль

Так как между метаном и водородом соотношение 1:2, мы можем сделать вывод, что количество молей водорода будет равно двукратному количеству молей метана:

количество молей водорода = 2 * количество молей метана количество молей водорода = 2 * 2.5 моль = 5 моль

Объемная доля водорода составляет 70%. Это означает, что 70% от общего объема газов, образовавшихся при реакции разложения метана, составляет объем водорода. Доля газов всегда суммируется до 100%, поэтому объемная доля углекислого газа будет равна 100% - 70% = 30%.

Объем водорода равен 70% от общего объема газов:

объем водорода = 70% * общий объем газов объем водорода = 0.70 * общий объем газов

Объем углекислого газа равен 30% от общего объема газов:

объем углекислого газа = 30% * общий объем газов объем углекислого газа = 0.30 * общий объем газов

Таким образом, общий объем газов выражается через объем водорода и объем углекислого газа:

общий объем газов = объем водорода + объем углекислого газа

Подставляя значения, получаем:

общий объем газов = 0.70 * общий объем газов + 0.30 * общий объем газов

Упрощая уравнение, получаем:

1 = 0.70 + 0.30

Таким образом, общий объем газов равен 1.

Теперь, чтобы узнать объем водорода, мы можем использовать следующее соотношение:

объем водорода = объемная доля водорода * общий объем газов объем водорода = 0.70 * 1 = 0.70

Таким образом, объем водорода, образовавшегося при полном разложении 40 г метана, составит 0.70 литров.