Сколько грамм смеси получится при полном гидрировании начальной смеси, если при сгорании 0,5 моль смеси ацетилена и бутадиена-1,3 образуется 31,36 л углекислого газа при нормальных условиях?
Химия 11 класс Химические реакции и стехиометрия гидрирование смеси сгорание ацетилена углекислый газ нормальные условия химия 11 класс
Для решения задачи сначала необходимо определить, сколько углекислого газа образуется при сгорании смеси ацетилена (C2H2) и бутадиена-1,3 (C4H6). Из условия задачи известно, что сгорание 0,5 моль смеси приводит к образованию 31,36 л углекислого газа.
Согласно закону Бойля-Мариотта, при нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л. Таким образом, мы можем рассчитать, сколько моль углекислого газа образуется:
Теперь мы знаем, что при сгорании 0,5 моль смеси образуется 1,4 моль CO2. Следовательно, мы можем определить, сколько моль каждого компонента смеси сгорело.
Сгорание ацетилена и бутадиена можно записать в виде уравнений:
Теперь давайте обозначим количество моль ацетилена в смеси как x, а количество моль бутадиена как y. Тогда общее количество моль смеси:
x + y = 0,5 моль.
Из уравнений сгорания мы можем записать количество углекислого газа, образующегося от каждого компонента:
Из ацетилена образуется 2x моль CO2, а из бутадиена - 4y моль CO2. Таким образом, общее количество углекислого газа:
2x + 4y = 1,4 моль.
Теперь у нас есть система уравнений:
Решим эту систему. Из первого уравнения выразим y:
y = 0,5 - x.
Подставим это значение во второе уравнение:
2x + 4(0,5 - x) = 1,4.
Упрощаем уравнение:
2x + 2 - 4x = 1,4.
-2x + 2 = 1,4.
-2x = 1,4 - 2.
-2x = -0,6.
x = 0,3 моль.
Теперь подставим значение x в первое уравнение, чтобы найти y:
y = 0,5 - 0,3 = 0,2 моль.
Теперь мы знаем, что в смеси 0,3 моль ацетилена и 0,2 моль бутадиена. Теперь необходимо определить массу полученной смеси.
Молярные массы компонентов:
Теперь рассчитаем массу каждого компонента:
Теперь сложим массы, чтобы получить общую массу смеси:
Общая масса смеси = 7,8 г + 10,8 г = 18,6 г.
Таким образом, ответ на вопрос: 18,6 г.