Сколько литров метана можно получить из 120 граммов углерода и 224 литров водорода?

Химия 10 класс Химические реакции и стехиометрия метан углерод водород химия количество метана литры метана реакция горения химическая реакция молекулярная масса газовые объемы Новый

Чтобы определить, сколько литров метана (CH4) можно получить из 120 граммов углерода и 224 литров водорода, нам нужно сначала записать уравнение реакции, а затем рассчитать, сколько метана получится из данных количеств реагентов.

Уравнение реакции синтеза метана выглядит следующим образом:

С + 2H2 → CH4

Теперь давайте разберем шаги решения:

1. Определение количества углерода:
• У нас есть 120 граммов углерода (C).
• Молярная масса углерода составляет 12 г/моль.
• Количество молей углерода можно найти по формуле:
• Количество молей = масса / молярная масса = 120 г / 12 г/моль = 10 моль.
2. Определение количества водорода:
• У нас есть 224 литра водорода (H2).
• При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 литра.
• Количество молей водорода можно найти по формуле:
• Количество молей = объем / объем 1 моль = 224 л / 22,4 л/моль = 10 моль.
3. Определение, какой реагент ограничивает реакцию:
• Согласно уравнению, для получения 1 моля метана требуется 1 моль углерода и 2 моль водорода.
• Итак, для 10 моль углерода потребуется 20 моль водорода.
• У нас есть только 10 моль водорода, что недостаточно для полного использования 10 моль углерода.
• Следовательно, водород является ограничивающим реагентом.
4. Расчет количества метана:
• Для получения 1 моля метана требуется 2 моль водорода.
• Так как у нас есть 10 моль водорода, мы можем получить:
• Количество метана = количество водорода / 2 = 10 моль / 2 = 5 моль.
5. Перевод моль метана в литры:
• При нормальных условиях 1 моль метана занимает 22,4 литра.
• Таким образом, 5 моль метана займут:
• Объем метана = количество метана * объем 1 моль = 5 моль * 22,4 л/моль = 112 литров.

Ответ: Из 120 граммов углерода и 224 литров водорода можно получить 112 литров метана.