Вопрос школьника
Ответь развернуто и подробно на вопрос — Сколько образуется кубических метров оксида углерода (IV) при сжигании: а) 5 м3 этана; б) 5 кг этана (н.у.)?
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо знать уравнение реакции сжигания этана:
C2H6 + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
Из уравнения видно, что при сжигании 1 моль этана образуется 2 моля CO2. Также известно, что 1 моль газа при н.у. занимает 22,4 литра.
а) 5 м3 этана содержит:
5 м3 × 1000 л/м3 = 5000 л этана
Для расчета количества образующегося CO2 необходимо вычислить количество молей этана:
n(C2H6) = V(этана) / Vm(C2H6)
Vm(C2H6) = 2 × 22,4 л/моль = 44,8 л/моль (молярный объем при н.у.)
n(C2H6) = 5000 л / 44,8 л/моль ≈ 111,6 моль
Так как при сжигании 1 моля этана образуется 2 моля CO2, то количество молей CO2 равно:
n(CO2) = 2 × n(C2H6) ≈ 223,2 моль
Объем CO2 при н.у. можно вычислить по формуле:
V(CO2) = n(CO2) × Vm(CO2)
Vm(CO2) = 22,4 л/моль (молярный объем при н.у.)
V(CO2) = 223,2 моль × 22,4 л/моль ≈ 5004,5 л
Ответ: при сжигании 5 м3 этана образуется около 5004,5 л (5,0045 м3) CO2.
б) 5 кг этана содержит:
n(C2H6) = m(C2H6) / M(C2H6)
M(C2H6) = 2 × 12,01 г/моль + 6 × 1,01 г/моль = 30,07 г/моль (молярная масса этана)
n(C2H6) = 5000 г / 30,07 г/моль ≈ 166,4 моль
Количество молей CO2, образующихся при сжигании этана, равно:
n(CO2) = 2 × n(C2H6) ≈ 332,8 моль
Объем CO2 при н.у. можно вычислить по формуле:
V(CO2) = n(CO2) × Vm(CO2)
V(CO2) = 332,8 моль × 22,4 л/моль ≈ 7450,2 л
Ответ: при сжигании 5 кг этана образуется около 7450,2 л (7,4502 м3) CO2.
