Какой объем кислорода потребуется для сжигания 1 м3 данного газа?
А) 990 л
Б) 2010 л
В) 1940 л
Г) 1960 л
А) 990 л
Б) 2010 л
В) 1940 л
Г) 1960 л
Скользкий_Пингвин
Чтобы решить данную задачу, мы должны знать соотношение между объемом кислорода и объемом сгораемого газа. Это соотношение можно получить на основе химических реакций, происходящих при сжигании газов. Например, для полного сгорания углеводородов, соотношение будет следующим:
1 моль газа + \((2n + 1)\) моль кислорода -> \(n\) моль \(CO_2\) + \((n + 1)\) моль воды
Здесь \(n\) - количество моль газа.
В нашем случае, нам известен объем газа, а не его количество в молях. Однако мы можем использовать идеальный газовый закон, чтобы перейти от объема к количество в молях. Идеальный газовый закон утверждает, что для заданного газа и при заданных условиях, отношение объема к количеству в молях является постоянным.
\(V = n \cdot V_0\)
Здесь \(V\) - объем газа в литрах, \(n\) - количество в молях, \(V_0\) - молярный объем газа при стандартных условиях (обычно принимается равным 22,4 литра для большинства газов).
Теперь мы можем использовать эти два уравнения, чтобы решить задачу:
1) Переведите заданный объем газа из метров кубических в литры:
\[V_{газ} = 1 \, \text{м}^3 = 1000 \, \text{л}\]
2) Поскольку газ сгорает, он будет требовать столь же количества кислорода. Таким образом, мы должны найти количество молей кислорода, соответствующее объему газа:
\[n_{кисл} = \frac{V_{газ}}{V_0}\]
\[n_{кисл} = \frac{1000 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}}\]
\[n_{кисл} \approx 44,6 \, \text{моль}\]
3) Теперь мы знаем количество молей кислорода. Чтобы найти объем кислорода, требуемый для сжигания 1 м³ газа, мы можем использовать соотношение из химического уравнения:
\[1 \, \text{моль газа} + (2n + 1) \, \text{моль кислорода}\]
\[\to n \, \text{моль }CO_2 + (n + 1) \, \text{моль воды}\]
Здесь \(n\) равно количеству молей газа, которое мы только что вычислили (44,6 моль). Соответственно, это означает, что для сжигания 1 м³ данного газа потребуется \(2 \cdot 44,6 + 1 = 90,2\) моль кислорода.
4) Наконец, переведем количество молей кислорода в объем:
\[V_{кисл} = n_{кисл} \cdot V_0\]
\[V_{кисл} = 44,6 \, \text{моль} \cdot 22,4 \, \text{л/моль}\]
\[V_{кисл} \approx 999,0 \, \text{л}\]
Итак, для сжигания 1 м³ данного газа потребуется около 999 литров кислорода.
Ответ: общий объем кислорода для сжигания 1 м³ данного газа составляет около 999 литров. Таким образом, правильным вариантом ответа будет В) 1940 л.
1 моль газа + \((2n + 1)\) моль кислорода -> \(n\) моль \(CO_2\) + \((n + 1)\) моль воды
Здесь \(n\) - количество моль газа.
В нашем случае, нам известен объем газа, а не его количество в молях. Однако мы можем использовать идеальный газовый закон, чтобы перейти от объема к количество в молях. Идеальный газовый закон утверждает, что для заданного газа и при заданных условиях, отношение объема к количеству в молях является постоянным.
\(V = n \cdot V_0\)
Здесь \(V\) - объем газа в литрах, \(n\) - количество в молях, \(V_0\) - молярный объем газа при стандартных условиях (обычно принимается равным 22,4 литра для большинства газов).
Теперь мы можем использовать эти два уравнения, чтобы решить задачу:
1) Переведите заданный объем газа из метров кубических в литры:
\[V_{газ} = 1 \, \text{м}^3 = 1000 \, \text{л}\]
2) Поскольку газ сгорает, он будет требовать столь же количества кислорода. Таким образом, мы должны найти количество молей кислорода, соответствующее объему газа:
\[n_{кисл} = \frac{V_{газ}}{V_0}\]
\[n_{кисл} = \frac{1000 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}}\]
\[n_{кисл} \approx 44,6 \, \text{моль}\]
3) Теперь мы знаем количество молей кислорода. Чтобы найти объем кислорода, требуемый для сжигания 1 м³ газа, мы можем использовать соотношение из химического уравнения:
\[1 \, \text{моль газа} + (2n + 1) \, \text{моль кислорода}\]
\[\to n \, \text{моль }CO_2 + (n + 1) \, \text{моль воды}\]
Здесь \(n\) равно количеству молей газа, которое мы только что вычислили (44,6 моль). Соответственно, это означает, что для сжигания 1 м³ данного газа потребуется \(2 \cdot 44,6 + 1 = 90,2\) моль кислорода.
4) Наконец, переведем количество молей кислорода в объем:
\[V_{кисл} = n_{кисл} \cdot V_0\]
\[V_{кисл} = 44,6 \, \text{моль} \cdot 22,4 \, \text{л/моль}\]
\[V_{кисл} \approx 999,0 \, \text{л}\]
Итак, для сжигания 1 м³ данного газа потребуется около 999 литров кислорода.
Ответ: общий объем кислорода для сжигания 1 м³ данного газа составляет около 999 литров. Таким образом, правильным вариантом ответа будет В) 1940 л.
Знаешь ответ?