Имеется смесь равных объемов О2 и О3, содержащая 6,4 моль электронов. Какой объем (дм3, н.у.) метана можно полностью окислить этой смесью?

Химия 11 класс Окислительно-восстановительные реакции смесь О2 и О3 окисление метана объем метана химические реакции моль электронов Новый

Для решения данной задачи необходимо сначала определить, сколько моль метана (СH4) можно окислить с помощью смеси газов О2 и О3. Начнем с уравнений реакций окисления метана с каждым из этих газов.

1. Уравнение реакции окисления метана с кислородом (О2):

СH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O

Из уравнения видно, что для окисления 1 моль метана требуется 2 моль кислорода.

2. Уравнение реакции окисления метана с озоном (О3):

СH4 + 3 O3 → CO2 + 3 O2 + 2 H2O

Здесь видно, что для окисления 1 моль метана требуется 3 моль озона.

3. Определение общего количества кислорода в смеси:

Смешиваем равные объемы О2 и О3. Это означает, что в смеси содержится 1 моль О2 и 1 моль О3 (в равных объемах).

Теперь подсчитаем общее количество моль кислорода:

• Из 1 моль О2 мы получаем 2 моль кислорода (при окислении метана).
• Из 1 моль О3 мы получаем 3 моль кислорода.

Таким образом, общее количество кислорода, доступного для окисления метана, равно:

2 моль (из О2) + 3 моль (из О3) = 5 моль кислорода.

4. Определение моль метана, который можно окислить:

Теперь мы знаем, что у нас есть 5 моль кислорода. Мы можем использовать это количество для окисления метана:

• Для окисления 1 моль метана требуется 2 моль кислорода (из О2).
• Для окисления 1 моль метана требуется 3 моль озона (из О3).

Таким образом, максимальное количество метана, которое можно окислить, определяется количеством кислорода:

5 моль кислорода / 2 моль кислорода на 1 моль метана = 2,5 моль метана.

5. Перевод моль метана в объем:

При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает 22,4 дм3. Следовательно, объем метана, который можно окислить, будет:

2,5 моль * 22,4 дм3/моль = 56 дм3.

Ответ:

Таким образом, объем метана, который можно полностью окислить данной смесью, составляет 56 дм3.