Какая масса углекислого газа образовалась в результате горения метана если при этом выделилось 90 кг водяного пара

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Чтобы рассчитать массу углекислого газа, образовавшегося в результате горения метана, сначала нужно записать уравнение реакции горения метана (CH₄):

[ \text{CH}_4 + 2 \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} ]

Из уравнения видно, что 1 молекула метана (1 моль) реагирует с 2 молекулами кислорода, образуя 1 молекулу углекислого газа и 2 молекулы воды.

Мы знаем, что в результате горения образовалось 90 кг водяного пара (H₂O). Теперь нужно определить, сколько моль воды было получено.

Молярная масса воды (H₂O) составляет
[ 2 \times 1 + 16 = 18 \text{ г/моль} ]

Теперь рассчитаем количество моль воды
[ n(H_2O) = \frac{90 \text{ кг}}{0.018 \text{ кг/моль}} = 5000 \text{ моль H}_2\text{O} ]

Согласно стехиометрии реакции, 2 моль воды образуется из 1 моля метана. Поэтому количество моль метана будет
[ n(CH_4) = \frac{n(H_2O)}{2} = \frac{5000 \text{ моль}}{2} = 2500 \text{ моль CH}_4 ]

Теперь найдем массу углекислого газа (CO₂), которая образуется из этих 2500 моль метана. По уравнению реакции, на 1 моль метана образуется 1 моль углекислого газа, следовательно, количество моль углекислого газа также будет 2500 моль.

Молярная масса углекислого газа (CO₂) составляет
[ 12 + 2 \times 16 = 44 \text{ г/моль} ]

Теперь рассчитаем массу углекислого газа
[ m(CO_2) = n(CO_2) \times \text{молярная масса CO}_2 = 2500 \text{ моль} \times 0.044 \text{ кг/моль} = 110 \text{ кг} ]

Таким образом, масса углекислого газа, образовавшегося в результате горения метана, составляет 110 кг.