По термохимическому уравнению реакции горения метана: CH4+2O2=CO2+2H2O+802кДЖ. Вычислить количество теплоты при сгорании метана объёмом 4,48 л (н.у.).Рассчитать,какой объём воздуха (н.у.) для этого потребуется.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Дано: объем метана V = 4,48 л, теплота реакции Q = 802 кДж.

Для решения задачи нам необходимо определить количество метана в молях и количество кислорода в молях, для этого воспользуемся уравнением идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

Для метана: CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

Молярная масса метана (CH4) = 16 г/моль + 4*1г/моль = 16 г/моль + 4г/моль = 16 г/моль + 4 г/моль = 16 г/моль.

Молярная масса метана = 16 г/моль.

Молярный объем газа при нормальных условиях (н.у.) равен 22,4 л/моль.

Теперь найдем количество метана в молях
n = V/22,4 = 4,48/22,4 = 0,2 моль.

Теперь найдем количество кислорода в молях
Так как 1 моль метана требует 2 моль кислорода, то количество кислорода в молях равно
n = 2*0,2 = 0,4 моль.

Теперь рассчитаем количество теплоты при сгорании метана
Q = nΔH = 0,2 моль 802 кДж = 160,4 кДж.

Итак, при сгорании 4,48 л метана выделится 160,4 кДж теплоты.

Теперь найдем объем кислорода, который понадобится для сгорания метана
V(O2) = nV(н.у.) = 0,422,4 = 8,96 л.

Итак, для сгорания 4,48 л метана потребуется 8,96 л кислорода при нормальных условиях.