Чтобы рассчитать массу углекислого газа, образовавшегося в результате горения метана, сначала нужно записать уравнение реакции горения метана CH4CH₄CH4:
Согласно стехиометрии реакции, 2 моль воды образуется из 1 моля метана. Поэтому количество моль метана будет: n(CH4)=n(H2O)2=5000 моль2=2500 моль CH4 n(CH_4) = \frac{n(H_2O)}{2} = \frac{5000 \text{ моль}}{2} = 2500 \text{ моль CH}_4 n(CH4)=2n(H2O)=25000моль=2500моль CH4
Теперь найдем массу углекислого газа CO2CO₂CO2, которая образуется из этих 2500 моль метана. По уравнению реакции, на 1 моль метана образуется 1 моль углекислого газа, следовательно, количество моль углекислого газа также будет 2500 моль.
Молярная масса углекислого газа CO2CO₂CO2 составляет: 12+2×16=44 г/моль 12 + 2 \times 16 = 44 \text{ г/моль} 12+2×16=44г/моль
Теперь рассчитаем массу углекислого газа: m(CO2)=n(CO2)×молярная масса CO2=2500 моль×0.044 кг/моль=110 кг m(CO_2) = n(CO_2) \times \text{молярная масса CO}_2 = 2500 \text{ моль} \times 0.044 \text{ кг/моль} = 110 \text{ кг} m(CO2)=n(CO2)×молярнаямасса CO2=2500моль×0.044кг/моль=110кг
Таким образом, масса углекислого газа, образовавшегося в результате горения метана, составляет 110 кг.
Чтобы рассчитать массу углекислого газа, образовавшегося в результате горения метана, сначала нужно записать уравнение реакции горения метана CH4CH₄CH4 :
CH4+2O2→CO2+2H2O \text{CH}_4 + 2 \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} CH4 +2O2 →CO2 +2H2 O
Из уравнения видно, что 1 молекула метана 1моль1 моль1моль реагирует с 2 молекулами кислорода, образуя 1 молекулу углекислого газа и 2 молекулы воды.
Мы знаем, что в результате горения образовалось 90 кг водяного пара H2OH₂OH2 O. Теперь нужно определить, сколько моль воды было получено.
Молярная масса воды H2OH₂OH2 O составляет:
2×1+16=18 г/моль 2 \times 1 + 16 = 18 \text{ г/моль} 2×1+16=18 г/моль
Теперь рассчитаем количество моль воды:
n(H2O)=90 кг0.018 кг/моль=5000 моль H2O n(H_2O) = \frac{90 \text{ кг}}{0.018 \text{ кг/моль}} = 5000 \text{ моль H}_2\text{O} n(H2 O)=0.018 кг/моль90 кг =5000 моль H2 O
Согласно стехиометрии реакции, 2 моль воды образуется из 1 моля метана. Поэтому количество моль метана будет:
n(CH4)=n(H2O)2=5000 моль2=2500 моль CH4 n(CH_4) = \frac{n(H_2O)}{2} = \frac{5000 \text{ моль}}{2} = 2500 \text{ моль CH}_4 n(CH4 )=2n(H2 O) =25000 моль =2500 моль CH4
Теперь найдем массу углекислого газа CO2CO₂CO2 , которая образуется из этих 2500 моль метана. По уравнению реакции, на 1 моль метана образуется 1 моль углекислого газа, следовательно, количество моль углекислого газа также будет 2500 моль.
Молярная масса углекислого газа CO2CO₂CO2 составляет:
12+2×16=44 г/моль 12 + 2 \times 16 = 44 \text{ г/моль} 12+2×16=44 г/моль
Теперь рассчитаем массу углекислого газа:
m(CO2)=n(CO2)×молярная масса CO2=2500 моль×0.044 кг/моль=110 кг m(CO_2) = n(CO_2) \times \text{молярная масса CO}_2 = 2500 \text{ моль} \times 0.044 \text{ кг/моль} = 110 \text{ кг} m(CO2 )=n(CO2 )×молярная масса CO2 =2500 моль×0.044 кг/моль=110 кг
Таким образом, масса углекислого газа, образовавшегося в результате горения метана, составляет 110 кг.