Какова масса продукта, образовавшегося в результате реакции М.Г. Кучерова, при использовании 448 л (н.у.) метана

Для решения данной задачи нам потребуются данные о балансной реакции М.Г. Кучерова, а также данные о молярной массе метана (CH4) и ацетилена (C2H2).

Первым делом, давайте напишем балансную реакцию М.Г. Кучерова, которая описывает процесс получения ацетилена из метана:

\[ CH_4 \rightarrow C_2H_2 + 3H_2 \]

Теперь, давайте определим количество вещества метана, которое участвует в данной реакции. Мы знаем, что объем метана составляет 448 л (нормальных условий). Под нормальными условиями (н.у.), это значит, что объем газа равен 22.4 л при 0°C и 1 атмосфере давления.

Метан (CH4) имеет молярную массу 16 г/моль. Теперь нам нужно перевести объем метана в количество вещества, используя идеальный газовый закон:

\[ n = \frac{V}{V_m} \]

где \( n \) - количество вещества, \( V \) - объем газа, а \( V_m \) - молярный объем газа при нормальных условиях.

Подставляя полученные значения, получаем:

\[ n_{CH_4} = \frac{448\,л}{22.4\,л/моль} \approx 20\,моль \]

Теперь посмотрим на уравнение реакции. Видно, что на каждый моль метана образуется 1 моль ацетилена:

\[ CH_4 \rightarrow C_2H_2 + 3H_2 \]

Таким образом, количество вещества ацетилена (C2H2) будет равно 20 моль.

Далее, определим массу ацетилена, используя молярную массу ацетилена и количество вещества:

Молярная масса ацетилена (C2H2) равна 26 г/моль. Поэтому, масса ацетилена составит:

\[ m_{C_2H_2} = n_{C_2H_2} \times M_{C_2H_2} = 20\,моль \times 26\,г/моль \approx 520\,г \]

Таким образом, масса ацетилена, образовавшегося в результате реакции М.Г. Кучерова при использовании 448 л (н.у.) метана (1500°C), составляет около 520 г.