Question

ДАЮ 50 БАЛЛОВ
5. Природный газ, используемый в качестве топлива, содержит метан (СН4) и этан (C2H6). (a) При полном сгорании метана потребовалось 5,6 л (н.у.) кислорода. Вычислите массу и количество вещества метана [4] (b) Используя закон объёмных отношений газов, вычислите объём воздуха, необходимый для сгорания 112 л этана. Объёмная доля кислорода в воздухе 20%. [4]

Answer 1

Ответ:

Пжжж поставь лучший ответ

Объяснение:

(a) Для решения этого вопроса, давайте используем уравнение сгорания метана:

\[CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O\]

Молярная масса метана (CH₄) равна 16 г/моль.

Количество молекул \(O_2\) в уравнении - 2 моль.

Таким образом, для 5,6 л (н.у.) кислорода:

\[n(O_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{5,6}{22,4} \approx 0,25 \, \text{моль}\]

Согласно уравнению, каждый моль метана требует 2 моль \(O_2\), следовательно, количество молекул \(CH_4\):

\[n(CH_4) = 0,25 \times 1/2 = 0,125 \, \text{моль}\]

Тепер, используя молярную массу метана, можно вычислить его массу:

\[m(CH_4) = n(CH_4) \times M(CH_4) = 0,125 \times 16 \, \text{г} = 2 \, \text{г}\]

(b) Используем закон объемных отношений газов и уравнение сгорания этана:

\[C_2H_6 + 7/2O_2 \rightarrow 2CO_2 + 3H_2O\]

Молярная масса этана (C₂H₆) равна 30 г/моль.

Объём воздуха, необходимый для сгорания 1 моль этана, равен \(7/2 \times V_m\).

Таким образом, для 112 л этана:

\[n(C_2H_6) = \frac{V}{7/2 \times V_m} = \frac{112}{7/2 \times 22,4} \approx 2 \, \text{моль}\]

Тепер используем молярную массу этана, чтобы вычислить его массу:

\[m(C_2H_6) = n(C_2H_6) \times M(C_2H_6) = 2 \times 30 \, \text{г} = 60 \, \text{г}\]

Также учтем объемную долю \(O_2\) в воздухе (20%). Таким образом, объем воздуха, необходимый для сгорания 2 молей этана:

\[V_{\text{возд}} = 2 \times 7/2 \times V_m \times (1/0,2) = 2 \times 7/2 \times 22,4 \times 5 = 784 \, \text{л}\]