Question

решить задачу по химии 9 класс Из 164 г метана (CH4) получили 120,96 л. Ацетилена (C2H2). Чему равен выход продукта в %от теоретического.
2CH4 - C2H2+3H2

Answer 1

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать данные уравнения реакции, которое дано в задаче:

2CH4 → C2H2 + 3H2

Сначала мы можем найти мольный объем ацетилена, который был получен. Для этого нужно найти количество вещества ацетилена, используя его идеальный газовый закон. Идеальный газовый закон выглядит так:

PV = nRT

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная и T - его температура.

Для данной задачи мы знаем объем ацетилена (V = 120,96 л), а также его температуру и давление, которые известны при стандартных условиях (0°C, 1 атм). Универсальная газовая постоянная R равна 0,0821 атм·л/(моль·К).

Для того чтобы выразить количество вещества ацетилена в молях, можно использовать следующую формулу:

n = PV / RT

Вставляя известные данные в формулу, получим:

n = (1 атм) * (120,96 л) / (0,0821 атм·л/(моль·К) * (273 К)

n = 4,363 моль

Теперь мы знаем количество вещества ацетилена в молях, которое получилось из 164 г метана. Чтобы найти процент выхода ацетилена относительно теоретического значения, нам нужно сравнить количество вещества реально полученного ацетилена с количеством вещества ацетилена, которое могло быть получено при полном превращении метана.

Молярная масса метана (CH4) равна 16 г/моль, а молярная масса ацетилена (C2H2) равна 26 г/моль. Таким образом, количество вещества ацетилена, которое могло быть получено при полном превращении метана, равно:

n(теор) = 164 г / (16 г/моль) * (1 моль C2H2 / 2 моль CH4) = 5,125 моль

Теперь можем найти процент выхода ацетилена:

Выход (%) = (n(реальный) / n(теоретический)) * 100

Выход (%) = (4,363 моль / 5,125 моль) * 100

Выход (%) = 85,1%

Таким образом, процент выхода ацетилена относительно его теоретического значения равен 85,1%.