решить хотябы несколько задач, 1. В качестве горючих газов при сварке и резке применяют ацетилен и пропан. Вычислите массу ацетилена количеством 1,5 моль. 2. В связи с растущим потреблением ацетилена его получают пиролизом метана, составляющего основу природного газа. Сколько ацетилена можно получить из 2240 л метана, если выход от теоретического составляет 8,8% (при н. у.)? 3. При газовой сварке было израсходовано 20 л кислорода (измеренного при н. у.). Определите, сколько литров ацетилена было сожжено. (50 л) 4. Термохимическое уравнение разложения карбида кальция водой: CaC2+H2O → C2H2+Ca(OH)2+475кДж
Молярная масса C2H2 = (масса атома C × 2) + (масса атома H × 2)
Массы атомов C и H можно найти в таблице молярных масс элементов.
Масса атома C ≈ 12 г/моль
Масса атома H ≈ 1 г/моль
Тогда молярная масса ацетилена:
Молярная масса C2H2 = (12 г/моль × 2) + (1 г/моль × 2) = 26 г/моль
Теперь, чтобы вычислить массу ацетилена в 1,5 моля, мы умножим количество молей на молярную массу:
Масса ацетилена = Количество молей × Молярная масса
Масса ацетилена = 1,5 моль × 26 г/моль = 39 г
Ответ: Масса ацетилена равна 39 г.
2. Во второй задаче нам нужно вычислить количество ацетилена, который можно получить из 2240 л метана при учете выхода от теоретического значения.
Сначала мы переводим литры метана в моль, используя уравнение состояния идеального газа (PV = nRT).
n = (PV) / (RT)
где P - давление газа, V - объем газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах
У нас есть объем метана (2240 л), но чтобы использовать уравнение, нам нужно перевести его в моль. Для этого мы должны знать давление и температуру газа. Предположим, что давление и температура в нормальных условиях (н. у.), то есть при 0 °С и 1 атм, так как эти условия обычно используются для измерения газов.
Тогда переводим литры в моль:
n = (2240 л × 1 атм) / (0,0821 л × атм / моль × К × 273 К) ≈ 97,18 моль
Теперь мы знаем количество молей метана. Чтобы найти количество молей ацетилена, мы умножим его на выход от теоретического значения, выраженного в виде десятичной доли (8,8% = 0,088):
Количество молей ацетилена = Количество молей метана × Выход от теоретического значения
Количество молей ацетилена = 97,18 моль × 0,088 ≈ 8,56 моль
Ответ: Можно получить примерно 8,56 моль ацетилена из 2240 л метана при выходе от теоретического значения 8,8%.
3. В третьей задаче нам нужно найти количество литров ацетилена, которые были сожжены, если было израсходовано 20 л кислорода.
Поскольку у нас нет прямого отношения между литрами кислорода и литрами ацетилена, мы должны использовать стехиометрическое соотношение между ацетиленом и кислородом, которое мы можем найти в уравнении реакции разложения карбида кальция водой:
CaC2+H2O → C2H2+Ca(OH)2+475 кДж
Согласно уравнению, коэффициентом перед ацетиленом (C2H2) является 1. Это означает, что для каждой молекулы CaC2, которая разлагается, образуется одна молекула ацетилена. Таким образом, соотношение между ацетиленом и кислородом равно 1:1.
Исходя из этого, мы можем сделать вывод, что количество литров ацетилена, которое было сожжено, равно количеству литров кислорода, израсходованному при газовой сварке, то есть 20 л.
Ответ: Было сожжено 20 литров ацетилена.
4. В четвертой задаче нам нужно рассмотреть термохимическое уравнение разложения карбида кальция водой и указать изменение энергии.
По уравнению видно, что углерод и вода образуют ацетилен (C2H2). Энергия, выделяющаяся при реакции, указана рядом с уравнением и равна 475 кДж.
Ответ: Разложение карбида кальция водой происходит с образованием ацетилена (C2H2) и выделением 475 кДж энергии.