Question

Сожгли 5 м^3 (н. у.) Природного газа, в котором объемная доля метана 96% этана 2%. Вычислит объем воздуха
(содержание кислорода 20%),
расходования на сжигание:
А. 49.75 м^3
Б. 50 м^3
В. 50.25 м^3
Г. 52 м^3
с росписью решения пожалуйста.

Answer 1

Дано: V(г) = 5 м³;
w(CH₄) = 96 %;
w(C₂H₆) = 2 %;
w(О₂) = 20 %;
Найти: V(в)
Решение. 
V(CH₄) = V(г) * w(CH₄) = 5 м³ * 96% = 4,8 м³;
V(C₂H₆) = V(г) *w(С₂Н₆) = 5 м³ * 2% = 0,1 м³
СН₄ + 2О₂ = СО₂ + 2Н₂О
     У нас на 1 моль метана расходуется 2 моля кислорода. Поскольку моль любого газа занимает при н.у. объем 22,4 л, можно не считать химическое количество углеводородов и кислорода, а оперировать объемами.
 [ т.к. n(CH₄) = V(CH₄)/22,4 ≈ 214,3 моля; V(O₂) = 2 *214,3*22,4 ≈ 9,6 м³ ]
на 4,8 м³ метана надо 2*4,8 = 9,6 м³ кислорода.
2С₂Н₆ + 7О₂ = 4СО₂ + 3Н₂О
здесь на 2 моля(2 объема) этана нужно 7 молей(7 объемов) кислорода.
тогда на 0,1 м³ этана надо 0,1*7/2 = 0,35 (м³)
Общее количество кислорода на сжигание:
V(О₂) = 9,6 + 0,35 = 9,95 (м³)
V(в) = V(О₂)/w(О₂) = 9,95 /20% = 9,95*100/20 = 49,75(м³)
Ответ: 49,75 м³