Алгоритм III. Расчет объемных отношений газов
Задача III.1.
Найти объем кислорода, необходимого для сжигания 5 л метана (н.у.) до углекислого газа и воды
Кратко записать условие задачи
Дано: V (СН4) = 5 л
Найти: V (O2) - ?
Записать уравнение реакции, подчеркнуть формулы тех веществ, которые используются в решении
СН4+2О2 = СО2+2Н2О
Записать данные задачи и искомые над формулами, под формулами – количественные характеристики, необходимые для расчетов в соответствии с уравнением
5 л V-?
СН4+2О2 = СО2+2Н2О
1 моль 2 моль
Определить объем кислорода
V(O2) = V(CH4)*n(O2)/n(CH4)
V(O2) = 5л*2моль/1 моль = 10 л
Сформулировать ответ
Для сжигания 5 л метана (н.у.) до углекислого газа и воды необходимо 10 л кислорода
Задача III.2.
Дано: V (СН4) = 224 л Найти: V (O2) - ?
n(CO2) - ? m(CO2) - ?
n(H2O) - ? m(H2O) - ?
Записать уравнение реакции, подчеркнуть формулы тех веществ, которые используются в решении
СН4+2О2 = СО2+2Н2О
Записать данные задачи и искомые над формулами, под формулами – количественные характеристики, необходимые для расчетов в соответствии с уравнением
224 л V-?
СН4+2О2 = СО2+2Н2О
1 моль 2 моль
Определить объем кислорода
V(O2) = V(CH4)*n(O2)/n(CH4)
V(O2) = 224л*2моль/1 моль =448 л
Найти относительные молекулярные массы, молярные массы веществ, используемых при решении задачи
Mr (CO2) = 12+2*16=48
Mr(CO2) =48 г/моль
Mr (H2O ) = 2*1+16=18
Mr(H2O ) =18 г/моль
Найдем количество вещества и массу углекислого газа, исходя из условий задачи
V(CO2) = V (СН4) = 224 л
n(CO2) = V(СН4)/Vm
n(CO2) = 224л/22,4л/моль = 10 моль
m(CO2) = n(CO2)*M(CO2)
m(CO2) = 10 моль *44 г/моль= 440 г
Найдем количество вещества и массу воды, исходя из условий задачи
V(H2O) = V (O2) = 448 л
n(H2O) = V(O2)/Vm
n(H2O) = 448л/22,4л/моль = 20 моль
m(H2O ) = n(H2O)*M(H2O)
m(H2O) = 20 моль *18 г/моль= 360г
Сформулировать ответ
448 л кислорода (н.у.) необходимо для полного сгорания 224 л метана, при этом количество вещества и масса продуктов реакции соответственно: углекислого газа - 10 моль и 440 г, воды - 20 моль и 360 г
Задача III.3.
Кратко записать условие задачи Дано: а) V (C2H6) = 2 л
б) V (C2H4) = 2 л
в) V (C2H2) = 2 л
Найти: V(O2) - ?
Записать уравнение реакции, подчеркнуть формулы тех веществ, которые используются в решении
а) 2 C2H6 + 7O2 = 4CO2 + 6H2O
б) C2H4+3O2= 2CO2 + 2H2O
в) 2 C2H2+5O2= 4CO2 + 2H2O
Записать данные задачи и искомые над формулами, под формулами – количественные характеристики, необходимые для расчетов в соответствии с уравнением
2 л X л
а) 2 C2H6 + 7O2 = 4CO2 + 6H2O
2 моль 7 моль
2 л X л
б) C2H4+3O2= 2CO2 + 2H2O
1 моль 3 моль
2 л Xл
в) 2 C2H2+5O2= 4CO2 + 2H2O
2 моль 5 моль
а) Найдем объем кислорода при сжигании 2 л этана
V(O2)= V(C2H6)* n(O2)/n(C2H6)
V(O2)= 2 л *7 моль/2моль = 7 л
б) Найдем объем кислорода при сжигании 2 л этилена
V(O2)= V(C2H4)* n(O2)/n(C2H4)
V(O2)= 2 л *3 моль/1моль = 6 л
в) Найдем объем кислорода при сжигании 2 л ацетилена
V(O2)= V(C2H2)* n(O2)/n(C2H2)
V(O2)= 2 л *5 моль/2 моль = 5 л
Сформулировать ответ
Для полного сгорания 2 л : а) этана необходимо 7 л кислорода; б) этилена необходимо 6 л кислорода; в) ацетилена необходимо к л кислорода
Задачи для самостоятельного решения.
Задача III.4. Найти объем кислорода, необходимого для неполного окисления 10 л метана (н.у.) до угарного газа и воды
Задача III.5. Найти объем водорода, необходимого для образования 5 л этана в реакции синтеза этана из оксида углерода (II) и водорода
Задача III.6. Рассчитайте, какой объем хлора (н.у.) необходим для полного галогенирования 40 л метан. Какое количество вещества и масса продуктов образуется при этом?
Задача III.7. Рассчитайте, какой объем кислорода (н.у.) необходим для неполного окисления 3 л пропана до угарного газа и воды. Какое количество вещества и масса продуктов образуется при этом?
Задача III.8. Рассчитайте, какой объем водорода (н.у.) необходим для гидрирования 442 л циклопропана. Какое количество вещества и масса продуктов образуется при этом?
Задача III.9. Рассчитайте, какой объем кислорода необходим для неполного сгорания 43 л :а) метана, б) пропилена, в) бутилена до оксида углерода (II) и воды
Задача III.10. Рассчитайте, какой объем водорода необходим для: а) гидрирования 4 л бутина, б) гидрирования 13 л бутена, в) гидрирования 10 л пропина.
