Номер 9, страница 52 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

9. Количество вещества кислорода, необходимого для сжигания 32 г метана $CH_4$ по уравнению реакции $CH_4 + 2O_2 = CO_2 + 2H_2O$, равно

1) 1 моль

2) 2 моль

3) 4 моль

4) 6 моль

Дано:

Масса метана $m(CH_4) = 32 \text{ г}$
Уравнение реакции горения метана: $CH_4 + 2O_2 = CO_2 + 2H_2O$

Найти:

Количество вещества кислорода $n(O_2)$ — ?

Решение:

Для определения количества вещества кислорода, необходимого для реакции, сначала найдем количество вещества метана, которое вступает в реакцию.

1. Рассчитаем молярную массу метана ($CH_4$). Она складывается из атомных масс углерода (C) и водорода (H). Используем относительные атомные массы: $Ar(C) = 12$, $Ar(H) = 1$. $M(CH_4) = Ar(C) + 4 \times Ar(H) = 12 + 4 \times 1 = 16 \text{ г/моль}$.

2. Теперь найдем количество вещества метана ($n$) в 32 г по формуле $n = \frac{m}{M}$, где $m$ — масса вещества, а $M$ — его молярная масса. $n(CH_4) = \frac{m(CH_4)}{M(CH_4)} = \frac{32 \text{ г}}{16 \text{ г/моль}} = 2 \text{ моль}$.

3. Далее используем уравнение реакции для нахождения количества вещества кислорода. $CH_4 + 2O_2 = CO_2 + 2H_2O$. Согласно стехиометрическим коэффициентам в уравнении, на 1 моль метана ($CH_4$) расходуется 2 моль кислорода ($O_2$). Таким образом, соотношение количеств веществ равно соотношению их коэффициентов: $\frac{n(CH_4)}{1} = \frac{n(O_2)}{2}$.

Выразим отсюда количество вещества кислорода: $n(O_2) = 2 \times n(CH_4)$.

Подставим найденное количество вещества метана: $n(O_2) = 2 \times 2 \text{ моль} = 4 \text{ моль}$.

Следовательно, для полного сжигания 32 г метана требуется 4 моль кислорода.

Ответ: 4 моль.