10 л метана нагрели до 1000 С и получили 8 л водорода. Определите выход продукта реакции, считая

Ответы на вопрос

Отвечает Конева Света.

Для решения задачи нужно рассчитать выход продукта реакции в процентах, основываясь на данных, что 10 литров метана при нагревании до 1000°C дали 8 литров водорода. Мы предполагаем, что реакция происходит при нормальных условиях (1 атмосфера и 0°C), где один моль любого идеального газа занимает 22,4 литра.

Шаг 1: Напишем уравнение реакции

При высокой температуре метан ( $CH_4$ ) разлагается на углерод и водород:

CH_4 \rightarrow C + 2H_2

Из уравнения реакции видно, что из 1 молекулы метана (или 1 моля) образуются 2 молекулы (или 2 моля) водорода.

Шаг 2: Рассчитаем теоретический объем водорода

1 моль метана занимает 22,4 литра. Так как в задаче дано 10 литров метана, рассчитаем количество молей метана:

\frac{10 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,446 \, \text{моль}

Согласно уравнению реакции, из 1 моля метана получается 2 моля водорода. Следовательно, из 0,446 моль метана должно образоваться:

0,446 \times 2 = 0,892 \, \text{моль водорода}

Теперь найдем теоретический объем водорода при нормальных условиях:

0,892 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 19,97 \, \text{л водорода}

Таким образом, теоретически должно образоваться 19,97 литров водорода.

Шаг 3: Определим выход реакции

Фактически в задаче указано, что образовалось 8 литров водорода. Для нахождения выхода реакции в процентах воспользуемся формулой:

\text{Выход} = \frac{\text{Фактический объем водорода}}{\text{Теоретический объем водорода}} \times 100\%

Подставим значения:

\text{Выход} = \frac{8 \, \text{л}}{19,97 \, \text{л}} \times 100\% \approx 40,07\%

Ответ

Выход продукта реакции составляет примерно 40,07%.

Последние заданные вопросы в категории Химия

10 л метана нагрели до 1000 С и получили 8 л водорода. Определите выход продукта реакции, считая условия нормальными.