Нужна помощь по химии Метан (CH4) - главный компонент природного газа. Термохимическое уравнение его сгорания в атмосфере воздуха выглядит следующим образом:
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + 900 кДж
Определите минимальный объем воздуха (н. у.), который использовался в этом процессе для получения 450 кДж тепла. Учтите, что объемная доля кислорода в воздухе равна 21 %. Ответ укажите в литрах с точностью до целых.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи мы можем использовать принцип закона сохранения массы. Мы знаем, что один молекула метана соединяется с двумя молекулами кислорода, поэтому отношение между объемами метана и кислорода должно быть 1:2.

Таким образом, минимальный объем воздуха, необходимый для сгорания метана, равен V = V_CH4 + 2V_O2.

Согласно термохимическому уравнению, сгорание метана выделяет 900 кДж тепла. Если мы хотим получить 450 кДж тепла, то объем воздуха будет равен V/2.

Теперь мы можем рассчитать минимальный объем воздуха для получения 450 кДж тепла:

V = V_CH4 + 2V_O2 = V_CH4 + V_CH4/2 = 3V_CH4/2 = 3/2 V_CH4

900 кДж - 3/2 * V_CH4
450 кДж - V_CH4

Таким образом, V_CH4 = 450 кДж * 2 / 900 кДж = 1 л.

Так как отношение между объемами метана и кислорода равно 1:2, минимальный объем воздуха, использованный в процессе, равен V = 1 л + 2 л = 3 л.

Ответ: минимальный объем воздуха, использованный в процессе, равен 3 л.