Question

Какая масса водорода выделится при разложении 200 г метана,содержащего 20% примесей? Помогите пожалуйста! Завтра годовая по химии :С

Answer 1

CH4 = C+2H2
m(CH4)=200*0.8=160 г
n(CH4)=160/16=10 моль
n(H2)=2n(CH4)=10*2=20 моль
m(H2)=20*2=40 г

Answer 2

Чтобы решить эту задачу, давайте сначала определим химическое уравнение реакции разложения метана (CH₄) на водород (H₂) и углерод (C):

\[CH₄ → C + 2H₂.\]

Согласно уравнению, при разложении одной молекулы метана образуется одна молекула углерода и две молекулы водорода.

Теперь у нас есть 200 г метана. Мы знаем, что метан содержит 20% примесей, поэтому 80% (100% - 20%) составляет чистый метан, подлежащий разложению.

Масса чистого метана: \[0.8 \times 200 \, \text{г} = 160 \, \text{г}.\]

Теперь давайте найдем молекулярные массы метана (CH₄), углерода (C), и водорода (H₂):

- Масса молекулы CH₄: \(12.01 \, \text{г/моль} \times 1 + 1.01 \, \text{г/моль} \times 4 = 16.05 \, \text{г/моль}.\) - Масса атома углерода: \(12.01 \, \text{г/моль}.\) - Масса молекулы H₂: \(1.01 \, \text{г/моль} \times 2 = 2.02 \, \text{г/моль}.\)

Теперь мы можем рассчитать количество молекул метана в 160 г:

\[ \text{Молекулы CH₄} = \frac{\text{Масса метана}}{\text{Масса молекулы CH₄}} = \frac{160 \, \text{г}}{16.05 \, \text{г/моль}}.\]

Теперь у нас есть количество молекул метана, и мы знаем, что каждая молекула метана разлагается на одну молекулу углерода и две молекулы водорода. Таким образом, количество молекул водорода равно удвоенному количеству молекул метана:

\[ \text{Молекулы H₂} = 2 \times \text{Молекулы CH₄}.\]

Теперь мы можем рассчитать массу водорода:

\[ \text{Масса H₂} = \text{Молекулы H₂} \times \text{Масса молекулы H₂}.\]

Итак, подставим числа:

\[ \text{Масса H₂} = 2 \times \left( \frac{160 \, \text{г}}{16.05 \, \text{г/моль}} \right) \times 2.02 \, \text{г/моль}.\]

Вычислите этот выражение, и вы получите массу выделенного водорода при разложении 200 г метана. Не забудьте о примесях, если ваш вопрос подразумевает использование чистого метана.