Чтобы определить объём газа, выделяющегося при сжигании 1 кг угля, содержащего 96% углерода, нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберёмся с этим поэтапно.
- Определим массу углерода в угле:
- Поскольку уголь содержит 96% углерода, то масса углерода в 1 кг угля будет равна:
- Масса углерода = 1 кг * 0.96 = 0.96 кг.
- Напишем уравнение реакции сжигания углерода:
- Углерод (C) сжигается с кислородом (O2) и образует углекислый газ (CO2):
- C + O2 → CO2.
- Определим, сколько углекислого газа образуется из 0.96 кг углерода:
- Молярная масса углерода (C) составляет 12 г/моль, а молярная масса углекислого газа (CO2) составляет 44 г/моль.
- Сначала найдём количество молей углерода:
- Количество молей углерода = масса углерода / молярная масса углерода = 960 г / 12 г/моль = 80 моль.
- Согласно уравнению реакции, 1 моль углерода даёт 1 моль углекислого газа. Следовательно, 80 моль углерода дадут 80 моль CO2.
- Определим объём углекислого газа при нормальных условиях (н.у.):
- При нормальных условиях 1 моль газа занимает объём 22.4 литра.
- Объём углекислого газа = количество молей CO2 * объём 1 моля газа = 80 моль * 22.4 л/моль = 1792 литра.
- Учитываем выход газа:
- Выход углекислого газа составляет 90%, поэтому фактический объём газа будет равен:
- Фактический объём = 1792 л * 0.9 = 1612.8 литров.
Ответ: При сжигании 1 кг угля, содержащего 96% углерода, выделяется примерно 1612.8 литров углекислого газа при нормальных условиях.