Объём метана для восстановления оксида вольфрама(VI)
Разложением при высокой температуре природного газа, основным компонентом которого является метан CH4, получают сразу два важных неметалла – углерод в виде мельчайших частичек (сажа) и водород. Какой объём метана необходимо подвергнуть разложению, чтобы выделившегося водорода хватило для восстановления 23,2 г оксида вольфрама (VI)?
Дано
`m(WO_3) = 23.2 text{ г}`
Найти
`V(CH_4) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции восстановления оксида вольфрама(VI) водородом:
`WO_3 + 3H_2 = W + 3H_2O`
Найдём количество вещества оксида вольфрама(VI):
`n(WO_3) = (m(WO_3))/(M(WO_3)) = 23.2/232 = 0.1 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества водорода в 3 раза больше количества оксида вольфрама(VI):
`n(H_2) = 3*n(WO_3) = 3*0.1 = 0.3 text{ моль}`
Запишем уравнение разложения метана:
`CH_4 = C + 2H_2`
Согласно уравнению реакции, количество вещества метана в 2 раза меньше количества водорода:
`n(CH_4) = (n(H_2))/2 = 0.3/2 = 0.15 text{ моль}`
Найдём объём метана при н.у.:
`V(CH_4) = n(CH_4)*V_m = 0.15*22.4 = 3.36 text{ л}`
Ответ
`V(CH_4) = 3.36 text{ л}`