Кислород какого объёма (н.у) необходим для полного сжигания смеси метана и водорода массой 10 грамм,в которой массовая доля метана составляет 60% ?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи сначала определим массу метана и водорода в данной смеси.

Масса метана: 10 г * 0.60 = 6 г
Масса водорода: 10 г - 6 г = 4 г

Теперь определим количество вещества метана и водорода:
n(СН4) = m(СН4)/M(СН4) = 6 г / 16 г/моль = 0.375 моль
n(H2) = m(H2)/M(H2) = 4 г / 2 г/моль = 2 моль

Для полного сгорания одного моля метана требуется 2 моля кислорода.
Для полного сгорания одного моля водорода требуется 0.5 моль кислорода.

Таким образом, для полного сгорания данной смеси массой 10 г потребуется:
n(O2) = 0.375 моль 2 + 2 моль 0.5 = 1.25 моль

Теперь определим объем кислорода (н.у) с использованием идеального газового закона:
V = nRT / P

где R - универсальная газовая постоянная (0.0821 атмл/(мольК)), T - температура в градусах Кельвина (обычно принимают комнатную температуру, т.е. около 298 K), P - атмосферное давление (обычно принимают 1 атмосферу).

Подставляем значения и получаем:
V = 1.25 моль 0.0821 атмл/(мольК) 298 К / 1 атм = 30.9 л

Таким образом, для полного сгорания смеси метана и водорода массой 10 г потребуется около 30.9 л кислорода (н.у).