Question

1. 4,48 л метана подвергли пиролизу. Определите объём водорода и массу углерода, полученных в результате пиролиза. 2. Определите объем этилена, получившегося при дегидрировании 0.6 г этана.

Answer 1

CH4 ---> C + 2H2
1) n(CH4) = V(CH4) / Vm = 4.48  / 22,4= 0,2 моль
2) n(c) = n(CH4) = 0,2 моль
3) m(C) = n(C) * M(C) = 0,2 *12 =2,4 г
4) n(CO2) =2n(CH4) = 2 * 0,2 =0,4 моль
5)V(CO2) = n(CO2) * Vm  =0,4 *22,4 = 8,96л

Answer 2

1. Для определения объема водорода и массы углерода, полученных в результате пиролиза, необходимо знать химическую реакцию пиролиза метана.

Уравнение реакции пиролиза метана: CH4 -> C + 2H2

Из уравнения видно, что при пиролизе одной молекулы метана образуется одна молекула углерода и две молекулы водорода.

Молярная масса метана (CH4) = 12.01 г/моль + 4 * 1.01 г/моль = 16.05 г/моль

Молярная масса углерода (C) = 12.01 г/моль

Молярная масса водорода (H2) = 2 * 1.01 г/моль = 2.02 г/моль

Таким образом, при пиролизе 4.48 л метана, масса метана составит: масса метана = объем метана * плотность метана = 4.48 л * 0.717 г/л = 3.2096 г

Масса углерода: масса углерода = масса метана * (молярная масса углерода / молярная масса метана) = 3.2096 г * (12.01 г/моль / 16.05 г/моль) = 2.4013 г

Объем водорода: объем водорода = объем метана * (2 моль водорода / 1 моль метана) = 4.48 л * (2 моль / 1 моль) = 8.96 л

2. Для определения объема этилена, получившегося при дегидрировании 0.6 г этана, необходимо знать химическую реакцию дегидрирования этана.

Уравнение реакции дегидрирования этана: C2H6 -> C2H4 + H2

Из уравнения видно, что при дегидрировании одной молекулы этана образуется одна молекула этилена и одна молекула водорода.

Молярная масса этана (C2H6) = 2 * 12.01 г/моль + 6 * 1.01 г/моль = 30.07 г/моль

Молярная масса этилена (C2H4) = 2 * 12.01 г/моль + 4 * 1.01 г/моль = 28.05 г/моль

Молярная масса водорода (H2) = 2 * 1.01 г/моль = 2.02 г/моль

Таким образом, при дегидрировании 0.6 г этана, масса этана составит: масса этана = 0.6 г

Масса этилена: масса этилена = масса этана * (молярная масса этилена / молярная масса этана) = 0.6 г * (28.05 г/моль / 30.07 г/моль) = 0.558 г

Объем этилена: объем этилена = объем водорода = 0.6 г * (2 моль водорода / 1 моль этана) = 1.2 л