При пропускании смеси 8 г CH4 и 10 г паров H2O при 850°С над никелевым катализатором была получена газовая смесь объемом 38,08 дм3(н.у),который не изменился при её встряхивании с концентрированным водным раствором KOH.Рассчитайте объемные доли газов в полученной газовой смеси.(Ответ:5,9%(CH4);23,5%(СО);70,6%(Н2))

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Найдем количество веществ каждого газа, пропущенного через катализатор.
Молярная масса CH4 = 16 г/моль
Молярная масса H2O = 18 г/моль
moles CH4 = 8 г / 16 г/моль = 0,5 моль
moles H2O = 10 г / 18 г/моль = 0,5556 моль

Посмотрим, какие продукты могли образоваться при реакции:
CH4 + H2O -> CO + 3H2

Рассчитаем количество газов в итоговой смеси:

Сначала рассчитаем количество веществ, которые могли образоваться:
moles CO = 0,5 моль CH4
moles H2 = 1,5 моль CH4

Общее количество моль газов в итоговой смеси:
moles total = 0,5 моль (CO) + 1,5 моль (H2) + 0,5556 моль (H2O) = 2,5556 моль

Рассчитаем объемные доли газов в итоговой смеси:

Определим объем каждого газа при н.у, зная их количество и объемный состав входной смеси:
V (CO) = (0,5 / 2,5556) 38,08 дм3 = 7,47 дм3
V (H2) = (1,5 / 2,5556) 38,08 дм3 = 22,57 дм3
V (H2O) = (0,5556 / 2,5556) * 38,08 дм3 = 8,03 дм3

Рассчитаем объемные доли газов в итоговой смеси:

Доля CH4 = 0Доля CO = (V (CO) / 38,08) 100% = (7,47 / 38,08) 100% ≈ 19,6%Доля H2 = (V (H2) / 38,08) 100% = (22,57 / 38,08) 100% ≈ 59,4%Доля H2O = (V (H2O) / 38,08) 100% = (8,03 / 38,08) 100% ≈ 21,1%

Ответ:
Доля CH4 = 0%
Доля CO ≈ 19,6%
Доля H2 ≈ 59,4%
Доля H2O ≈ 21,1%