Номер 1.56, страница 42, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

1.56. Объем метана (н. у.), сгоревшего полностью в 0,4 моль кислорода, равен

1) $2,24 \text{ дм}^3$

2) $4,48 \text{ дм}^3$

3) $11,2 \text{ дм}^3$

4) $56 \text{ дм}^3$

Дано:

Количество вещества кислорода $n(\text{O}_2) = 0,4 \text{ моль}$

Условия: нормальные (н. у.)

Молярный объем газа при н. у. $V_m = 22,4 \text{ дм}^3/\text{моль}$

Найти:

Объем метана $V(\text{CH}_4)$ - ?

Решение:

Для решения задачи необходимо составить уравнение реакции полного сгорания метана ($\text{CH}_4$) в кислороде ($\text{O}_2$). При полном сгорании углеводородов образуются углекислый газ и вода.

Уравнение реакции:

$\text{CH}_4 + 2\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}$

Из уравнения реакции следует, что на сгорание 1 моль метана требуется 2 моль кислорода. То есть, их количества вещества соотносятся как 1:2.

Составим пропорцию на основе стехиометрических коэффициентов:

$\frac{n(\text{CH}_4)}{1} = \frac{n(\text{O}_2)}{2}$

Из этой пропорции найдем количество вещества метана, которое полностью сгорает в 0,4 моль кислорода:

$n(\text{CH}_4) = \frac{n(\text{O}_2)}{2} = \frac{0,4 \text{ моль}}{2} = 0,2 \text{ моль}$

Теперь, зная количество вещества метана, мы можем найти его объем при нормальных условиях (н. у.). Объем газа связан с количеством вещества через молярный объем $V_m$, который при н. у. составляет 22,4 дм³/моль.

Формула для расчета объема:

$V = n \cdot V_m$

Подставим наши значения для метана:

$V(\text{CH}_4) = n(\text{CH}_4) \cdot V_m = 0,2 \text{ моль} \cdot 22,4 \frac{\text{дм}^3}{\text{моль}} = 4,48 \text{ дм}^3$

Полученный результат соответствует варианту ответа под номером 2.

Ответ: 2) 4,48 дм³