Номер 5, страница 109 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

5. При сгорании 5 л метана (н. у.) выделился углекислый газ объёмом

1) 5 л

2) 10 л

3) 12 л

4) 15 л

Дано:

Объем метана $V(CH_4) = 5 \text{ л}$

Условия: нормальные (н. у.)

$V(CH_4) = 5 \text{ л} = 5 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3$

Найти:

Объем углекислого газа $V(CO_2)$ — ?

Решение:

Для решения задачи необходимо составить уравнение реакции горения метана ($CH_4$). Горение — это реакция с кислородом ($O_2$). При полном сгорании углеводородов образуются углекислый газ ($CO_2$) и вода ($H_2O$).

Запишем и сбалансируем уравнение химической реакции:

$CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$

Согласно закону объемных отношений Гей-Люссака, объемы вступающих в реакцию и образующихся газов при одинаковых условиях (температуре и давлении) относятся как целые числа, равные их стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции.

В данной задаче реакция протекает при нормальных условиях (н. у.).

Из уравнения реакции видно, что из 1 моль газообразного метана ($CH_4$) образуется 1 моль газообразного углекислого газа ($CO_2$).

Следовательно, их молярное соотношение равно:

$n(CH_4) : n(CO_2) = 1 : 1$

Так как объемы газов при одинаковых условиях прямо пропорциональны их количествам вещества, соотношение объемов будет таким же:

$V(CH_4) : V(CO_2) = 1 : 1$

Это означает, что объем образовавшегося углекислого газа равен объему сгоревшего метана.

$V(CO_2) = V(CH_4) = 5 \text{ л}$

Таким образом, при сгорании 5 л метана выделится 5 л углекислого газа. Это соответствует варианту ответа 1).

Ответ: 5 л