Подожгли смесь, которая состоит из 5л этилена и 16л кислорода. Определите объемный состав газовой смеси после реакции.(н.у.)

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Дано
V(C2H4) = 5
V(O2) = 16 л

Рассмотрим химическое уравнение реакции сгорания этилена:

C2H4 + 3O2 -> 2CO2 + 2H2O

Рассчитаем количество вещества этилена и кислорода:

n(C2H4) = V(C2H4) / Vm(C2H4
n(O2) = V(O2) / Vm(O2)

Vm(C2H4) = 28.05 л/мол
Vm(O2) = 22.4 л/моль

n(C2H4) = 5 л / 28.05 л/моль ≈ 0.178 мол
n(O2) = 16 л / 22.4 л/моль ≈ 0.714 моль

Найдем коэффициент соединения C2H4 в химическом уравнении:

Коэффициент(C2H4) = 1

Определим мольные соотношения для продуктов реакции:

1 моль C2H4 -> 3 моль O
0.178 моль C2H4 -> 0.178*3 ≈ 0.534 моль O2

H2O: 1 моль C2H4 -> 2 моль H2
CO2: 1 моль C2H4 -> 2 моль CO2

Найдем количество вещества после реакции:

n(C2H4) = 0 мол
n(O2) = 0.714 моль - 0.534 моль = 0.18 мол
n(H2O) = 0.534 моль 2 = 1.068 мол
n(CO2) = 0.534 моль 2 = 1.068 моль

Рассчитаем объем каждого компонента по закону Авогадро:

V(CO2) = n(CO2) * Vm(CO2
Vm(CO2) = 22.4 л/моль

V(CO2) = 1.068 моль * 22.4 л/моль ≈ 23.95 л

V(H2O) = n(H2O) * Vm(H2O
Vm(H2O) = 22.4 л/моль

V(H2O) = 1.068 моль * 22.4 л/моль ≈ 23.95 л

V(O2) = n(O2) * Vm(O2
Vm(O2) = 22.4 л/моль

V(O2) = 0.18 моль * 22.4 л/моль ≈ 4.03 л

Найдем объемный состав газовой смеси после реакции:

Общий объем = V(CO2) + V(H2O) + V(O2) = 23.95 л + 23.95 л + 4.03 л = 51.93 л

V(CO2) = 23.95 л / 51.93 л 100% ≈ 46
V(H2O) = 23.95 л / 51.93 л 100% ≈ 46
V(O2) = 4.03 л / 51.93 л * 100% ≈ 8%

Итак, объемный состав газовой смеси после реакции: CO2 - 46%, H2O - 46%, O2 - 8%