1. Сколько литров воздуха было использовано при сгорании 1 моля метана? 2. Какова масса углекислого газа

1. Для решения этой задачи, нам понадобится знать химическую формулу сгорания метана, которая выглядит следующим образом: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O. Из уравнения видно, что при сгорании 1 моля метана образуется 1 моль углекислого газа (CO2) и 2 моля воды (H2O). Так как воздух состоит примерно на 21% из кислорода, объем воздуха, необходимый для сгорания 1 моля метана, можно рассчитать следующим образом:

Объем воздуха = 1 моль метана × объем кислорода в одной молекуле метана × количество молекул в 1 литре воздуха

Объем кислорода в одной молекуле метана равен 2 молям (так как в уравнении сгорания 1 моль метана требует 2 молекул кислорода).

Количество молекул в 1 литре воздуха можно рассчитать по уравнению состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура. При стандартных условиях (температура 273 К, давление 1 атмосфера) R = 0,0821 атм·л/моль·К.

Таким образом, для рассчета количества литров воздуха, использованного при сгорании 1 моля метана, нам понадобится следующая формула:

Объем воздуха = 1 моль метана × 2 моля кислорода / 1 моль метана × (0,0821 атм·л/моль·К × 273 К × 1 литр / 1 атмосфера)

Выполняя вычисления, получаем:

Объем воздуха = 2 моля кислорода × (0,0821 атм·л/моль·К × 273 К × 1 литр / 1 атмосфера) = 44,8 литров воздуха

Таким образом, было использовано 44,8 литров воздуха при сгорании 1 моля метана.

2. Для решения этой задачи, нам необходимо знать соотношение объемов между воздухом и углекислым газом при сгорании. В соответствии с уравнением сгорания метана, 1 моль метана приводит к образованию 1 моля углекислого газа.

Таким образом, для рассчета массы углекислого газа, образовавшегося при сгорании 1000 литров воздуха, нам понадобится следующая формула:

Масса углекислого газа = 1000 литров воздуха / 22,4 литра/моль × 1 моль углекислого газа × молярная масса углекислого газа

Молярная масса углекислого газа (CO2) равна 44 г/моль.

Выполняя вычисления, получаем:

Масса углекислого газа = 1000 литров воздуха / 22,4 литра/моль × 1 моль углекислого газа × 44 г/моль = 1964 г

Таким образом, масса углекислого газа, образовавшегося при сгорании 1000 литров воздуха, составляет 1964 г.

3. Для решения этой задачи, нам нужно узнать соотношение объемов между метаном и водой при его сгорании. В уравнении сгорания метана видно, что 1 моль метана приводит к образованию 2 молей воды.

Таким образом, для рассчета количества воды, образовавшейся при сгорании данного объема метана (если израсходовано 1000 литров воздуха), нам понадобится следующая формула:

Количество воды = 1000 литров воздуха / 22,4 литра/моль × 1 моль метана × 2 молей воды

Выполняя вычисления, получаем:

Количество воды = 1000 литров воздуха / 22,4 литра/моль × 1 моль метана × 2 молей воды = 89,3 моль воды

Таким образом, при сгорании данного объема метана (если израсходовано 1000 литров воздуха) образуется 89,3 моль воды.