Объем кислорода для сжигания трех газов
Вычислите объем кислорода (н. у.), который потребуется для полного сжигания: а) 112 л (н. у.) метана CH4; б) 9 г этана C2H6; в) 14 г этилена C2H4.
Дано
а)
`V(CH_4) = 112 text{ л}`
б)
`m(C_2H_6) = 9 text{ г}`
в)
`m(C_2H_4) = 14 text{ г}`
Найти
а)
`V(O_2) = text{ ?}`
б)
`V(O_2) = text{ ?}`
в)
`V(O_2) = text{ ?}`
Решение
а)
Запишем уравнение горения метана:
`CH_4 + 2O_2 = CO_2 + 2H_2O`
Найдём количество вещества метана:
`n(CH_4) = (V(CH_4))/V_m = 112/22.4 = 5 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества кислорода в 2 раза больше количества метана:
`n(O_2) = 2*n(CH_4) = 2*5 = 10 text{ моль}`
Найдём объём кислорода при н.у.:
`V(O_2) = n(O_2)*V_m = 10*22.4 = 224 text{ л}`
б)
Запишем уравнение горения этана:
`2C_2H_6 + 7O_2 = 4CO_2 + 6H_2O`
Найдём количество вещества этана:
`n(C_2H_6) = (m(C_2H_6))/(M(C_2H_6)) = 9/30 = 0.3 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества кислорода в 3.5 раза больше количества этана:
`n(O_2) = (7*n(C_2H_6))/2 = (7*0.3)/2 = 1.05 text{ моль}`
Найдём объём кислорода при н.у.:
`V(O_2) = n(O_2)*V_m = 1.05*22.4 = 23.52 text{ л}`
в)
Запишем уравнение горения этилена:
`C_2H_4 + 3O_2 = 2CO_2 + 2H_2O`
Найдём количество вещества этилена:
`n(C_2H_4) = (m(C_2H_4))/(M(C_2H_4)) = 14/28 = 0.5 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества кислорода в 3 раза больше количества этилена:
`n(O_2) = 3*n(C_2H_4) = 3*0.5 = 1.5 text{ моль}`
Найдём объём кислорода при н.у.:
`V(O_2) = n(O_2)*V_m = 1.5*22.4 = 33.6 text{ л}`
Ответ
а)
`V(O_2) = 224 text{ л}`
б)
`V(O_2) = 23.52 text{ л}`
в)
`V(O_2) = 33.6 text{ л}`