Задача по химии При сжигании 1 грамма метана (CH4) в окислителе выделяется 55,5 кДж теплоты. Найдите теоретически возможное количество углекислого газа (CO2) и воды (H2O), которые образуются при полном сгорании 1 грамма метана.

2 Дек 2024 в 19:40
29 +1
0
Ответы
1

Для решения данной задачи, сначала запишем уравнение реакции сгорания 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

Теперь рассчитаем, сколько моль метана содержится в 1 грамме:

Определим молярную массу метана CH4CH₄CH4 :

Углерод CCC: 12 г/мольВодород HHH: 1 г/моль × 4 = 4 г/мольМолярная масса CH₄ = 12 + 4 = 16 г/моль

Найдем количество моль метана в 1 грамме:
n<em>CH4=m</em>CH4MCH4=1 г16 г/моль=0,0625 моль n<em>{\text{CH4}} = \frac{m</em>{\text{CH4}}}{M_{\text{CH4}}} = \frac{1\, \text{г}}{16\, \text{г/моль}} = 0,0625\, \text{моль}
n<em>CH4=MCH4 m</em>CH4 =16г/моль1г =0,0625моль

Теперь воспользуемся уравнением реакции для определения количества образующегося углекислого газа CO2CO₂CO2 и воды H2OH₂OH2 O:

При полном сгорании 1 моль метана образуется 1 моль углекислого газа и 2 моля воды.Из 0,0625 моль метана получится:
Углекислый газ CO2CO₂CO2 : n<em>CO2=n</em>CH4=0,0625 моль n<em>{\text{CO2}} = n</em>{\text{CH4}} = 0,0625\, \text{моль} n<em>CO2=n</em>CH4=0,0625мольВода H2OH₂OH2 O: n<em>H2O=2×n</em>CH4=2×0,0625 моль=0,125 моль n<em>{\text{H2O}} = 2 \times n</em>{\text{CH4}} = 2 \times 0,0625\, \text{моль} = 0,125\, \text{моль} n<em>H2O=2×n</em>CH4=2×0,0625моль=0,125моль

Теперь найдем массу получившихся продуктов:

Найдем молярные массы продуктов:

Молярная масса CO₂ = 12 + 2 × 16 = 44 г/мольМолярная масса H₂O = 2 × 1 + 16 = 18 г/моль

Рассчитаем массу углекислого газа и воды:

Масса CO₂:
m<em>CO2=n</em>CO2×MCO2=0,0625 моль×44 г/моль=2,75 г m<em>{\text{CO2}} = n</em>{\text{CO2}} \times M_{\text{CO2}} = 0,0625\, \text{моль} \times 44\, \text{г/моль} = 2,75\, \text{г}
m<em>CO2=n</em>CO2×MCO2 =0,0625моль×44г/моль=2,75г
Масса H₂O:
m<em>H2O=n</em>H2O×MH2O=0,125 моль×18 г/моль=2,25 г m<em>{\text{H2O}} = n</em>{\text{H2O}} \times M_{\text{H2O}} = 0,125\, \text{моль} \times 18\, \text{г/моль} = 2,25\, \text{г}
m<em>H2O=n</em>H2O×MH2O =0,125моль×18г/моль=2,25г

Таким образом, теоретически возможное количество углекислого газа и воды, которые образуются при полном сгорании 1 грамма метана, составляет:

Углекислый газ CO2CO₂CO2 : 2,75 гВода H2OH₂OH2 O: 2,25 г
2 Дек 2024 в 19:41
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир