Какую массу (в кг) метановой кислоты можно получить при каталитическом окислении метана объемом 500 м³ кислородом воздуха?

Химия 11 класс Химические реакции и стехиометрия масса метановой кислоты каталитическое окисление метана объем 500 м³ кислорода химия 11 класс расчет массы кислоты Новый

Чтобы рассчитать массу метановой кислоты, которую можно получить при каталитическом окислении метана, нам нужно пройти несколько шагов. Давайте разберем процесс поэтапно.

1. Определим уравнение реакции

Каталитическое окисление метана (CH4) можно описать следующим уравнением:

CH4 + O2 → HCOOH (метановая кислота) + H2O

Это уравнение показывает, что один моль метана реагирует с одним моль кислорода, образуя один моль метановой кислоты и один моль воды.

2. Переведем объем метана в молекулы

Сначала нам нужно узнать, сколько молей метана содержится в 500 м³. Для этого используем закон Бойля и уравнение состояния идеального газа. При стандартных условиях (0°C и 1 атм) 1 м³ газа содержит примерно 44,6 моль.

• Объем метана: 500 м³
• Количество молей метана: 500 м³ * 44,6 моль/м³ = 22300 моль

3. Определим количество получаемой метановой кислоты

Согласно уравнению реакции, на каждый моль метана получается один моль метановой кислоты. Таким образом, мы также получим 22300 моль метановой кислоты.

4. Рассчитаем массу метановой кислоты

Теперь нам нужно узнать молекулярную массу метановой кислоты (HCOOH). Она рассчитывается следующим образом:

• H: 1 г/моль * 2 = 2 г/моль
• C: 12 г/моль * 1 = 12 г/моль
• O: 16 г/моль * 2 = 32 г/моль

Суммируем: 2 + 12 + 32 = 46 г/моль.

5. Переведем количество метановой кислоты в массу

Теперь можем рассчитать массу метановой кислоты:

• Количество метановой кислоты: 22300 моль
• Масса = количество * молекулярная масса = 22300 моль * 46 г/моль = 1025800 г.

Переведем массу в килограммы:

• 1025800 г / 1000 = 1025,8 кг.

Ответ:

Таким образом, при каталитическом окислении метана объемом 500 м³ можно получить примерно 1025,8 кг метановой кислоты.