Вопрос школьника
Природный газ одного из месторождений содержит 92% метана, 4% этана, 1% пропана, 2% углекислого газа и 1% азота (по объёму). Какой объём кислорода потребуется для сжигания 200 л этого газа?
Ответ от учителя
Для сжигания газа необходимо кислород, который будет реагировать с метаном, этаном, пропаном и углекислым газом, образуя воду и углекислый газ. Азот не участвует в реакции сгорания.
Сначала нужно определить количество каждого газа в 200 л природного газа:
— Метан: 92% * 200 л = 184 л
— Этан: 4% * 200 л = 8 л
— Пропан: 1% * 200 л = 2 л
— Углекислый газ: 2% * 200 л = 4 л
— Азот: 1% * 200 л = 2 л
Затем нужно определить количество кислорода, необходимого для сжигания каждого газа. Реакция сгорания метана выглядит следующим образом:
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O
То есть для сжигания 1 молекулы метана необходимо 2 молекулы кислорода. Аналогично для этана и пропана:
C2H6 + 3.5O2 -> 2CO2 + 3H2O
C3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O
Для углекислого газа необходимо всего одно молекулы кислорода:
CO2 + O2 -> CO2 + H2O
Таким образом, для сжигания 184 л метана необходимо 368 л кислорода (184 л * 2 молекулы кислорода на 1 молекулу метана). Для сжигания 8 л этана необходимо 28 л кислорода (8 л * 3.5 молекулы кислорода на 1 молекулу этана). Для сжигания 2 л пропана необходимо 10 л кислорода (2 л * 5 молекул кислорода на 1 молекулу пропана). Для сжигания 4 л углекислого газа необходимо 4 л кислорода.
Таким образом, общее количество кислорода, необходимого для сжигания 200 л природного газа, составляет:
368 л + 28 л + 10 л + 4 л = 410 л
Ответ: для сжигания 200 л природного газа необходимо 410 л кислорода.
