Химия

8 класс
Вопрос
Метан в объеме 44,8 м^3 подвергли частичному сгоранию в соответствующей аппаратуре, используя для этой цели 9096-ный кислород (содержащий 10 % азота). Вычислите суммарное количество и состав исходной газовой смеси, а также состав газовой смеси после реакции, если степень протекания реакции по уравнению 2CH4+3/2O2→HC≡CH+3H2O составляет только 8% теоретически возможной; часть метана реагирует с оставшимся кислородом согласно схеме CH4+2O2→CO2+2H2O; остальное же количество метана распадается на водород и сажу CH4→C+2H2 (объем водяных паров, образующихся после реакций, при расчетах следует исключить и не принимать во внимание).
Ответ


В соответствии с приведенным уравнением реакции и составом кислородо-азотной смеси

2CH4+1,5O2=C2H2+3H2O

на 44,8м3 метана (2 кмоля) приходится 33,6м3 кислорода (NULL,5 кмоля) и 3,73м3 азота. При 100 %-ном выходе можно было бы получить 22,4м3 ацетилена (1 кмоль из 82,13м3 газовой смеси). Реальный выход реакции составляет только 8 %, т. е. 22,4⋅0,08=1,79м3 ацетилена, который образуется из 2⋅1,79=3,58м3 метана и 1,79⋅1,5=2,68м3 кислорода. Остальной кислород (33,6−2,68=30,92м3) расходуется при сгорании метана

CH4+2O2=CO2+2H2O.

В этом количестве кислорода может сгореть 15,46м3 метана, при этом образуется 15,46м3CO2. Оставшиеся 44,8−3,58−15,46=25,76м3 метана распадаются на углерод и водород, объем которого составляет 51,52м3

CH4=C+2H2.

Таким образом, выходящий из реактора газ включает 1,78м3 ацетилена, 15,46м3 углекислого газа, 51,52м3 водорода и 3,73м3 азота, т. е. общий объем газовой смеси равен 72,49м3.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

Котел, заполненный водой при 100∘С, обогревают светильным газом. Какое количество водяного пара при 100∘С удалится из котла при сгорании 1м3 светильного газа (объем измеряется при нормальных условиях), если тепловые потери равны 30 %, а в состав светильного газа входит: 50,44 % водорода, 33,60 % метана, 13,44 % окиси углерода, 2,56 % углекислого газа и азота, причем значения теплоты сгорания H2, CH4 и CO соответственно равны 57,6 ккал/моль, 191,3 ккал/моль и 67,7 ккал/моль, теплота парообразования H2O - 533 ккал/кг.
8 класс Химия Средняя
Первоначальное давление в сосуде, содержащем кислород и водород, при 20∘С равно 4 атм. После реакции между компонентами смеси и охлаждения сосуда до 20∘С давление стало равным 1 атм. Определите молярную долю (в процентах) водорода в исходной смеси, если известно, что кислород для реакции был взят в избытке.
8 класс Химия Средняя
Некоторый элемент образует гидрид ЭH3, массовая доля водорода в котором равна 8,82 %. Определите этот элемент.
8 класс Химия Средняя
При н.у. газовая смесь объемом 11,2 л, состоящая из кислорода и водорода, имеет массу 10 г. Определите объемную долю (в процентах) водорода в смеси.
8 класс Химия Средняя
Газ, выделившийся при обработке сульфида цинка избытком раствора соляной кислоты, смешали с избытком газа, полученного термическим разложением бертолетовой соли. После сжигания образовавшейся газовой смеси объем ее уменьшился на 13,44дм3. Рассчитайте массу израсходованного сульфида цинка.
8 класс Химия Средняя
Анализ природной воды показал, что в 1 л ее содержатся следующие количества солей: 130,5 мг CaCO3; 21,5 мг MgCO3; 12,3 мг CaSO4 и 1,8 мг MgSO4 [наличие в воде MgCO3 и CaCO3 надо понимать как формальный результат пересчета концентраций Mg(HCO3)2 и Ca(HCO3)2]. Вычислите жесткость этой воды в немецких градусах, зная, что 1 немецкий градус соответствует жесткости воды, в 1 л которой содержится 10 мг CaO.
8 класс Химия Средняя
После электролиза 750 мл раствора иодида калия из него отобрали пробу объемом 30 мл и оттитровали ее 11,2 мл 0,5 н. раствора тиосульфата натрия. а. Напишите уравнения реакций, происходящих при электролизе. б. Вычислите величину электрического заряда, прошедшего через электролизер. в. Какое количество иодида калия разложилось в ходе электролиза и сколько при этом образовалось иода? г. Как изменилась концентрация раствора иодида калия, если для электролиза был взят 0,5 н. раствор соли, а объем раствора не изменился?
8 класс Химия Средняя
Раствор смеси муравьиной и уксусной кислот вступил во взаимодействие с 0,92 г магния. Продукты сгорания такого же количества смеси пропустили через трубку с безводным сульфатом меди. Масса трубки увеличилась на 1,98 г. Вычислить молярные соотношения кислот в исходном растворе.
8 класс Химия Средняя
При сгорании 1 г одноатомного спирта выделился углекислый газ объемом 1,12 л. Установите молекулярную формулу этого спирта.
8 класс Химия Средняя
На полное хлорирование смеси железа и алюминия с молярным соотношением металлов 2:3 израсходовано 2,69 л (н. у.) хлора. Определите массу осадка, который образуется при обработке смеси хлоридов избытком раствора щелочи.
8 класс Химия Средняя