Номер 17, страница 115 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 11. Первоначальные представления об органических веществах - номер 17, страница 115.

Условие.

17. Ацетилен часто получают в процессе пиролиза метана согласно реакции

$2\text{CH}_4 \to \text{C}_2\text{H}_2 + 3\text{H}_2$

Объясните происхождение названия реакции. Рассчитайте объём ацетилена, который можно получить при пиролизе 35,84 л метана (объёмы газов измерены при одинаковых условиях).

Решение.

Решение 2.

Объяснение происхождения названия реакции

Название процесса «пиролиз» происходит от двух древнегреческих слов: πῦρ (пир), что означает «огонь» или «жар», и λύσις (лизис), что означает «разложение» или «распад». Таким образом, пиролиз — это процесс термического разложения веществ, протекающий при высоких температурах в отсутствие или при недостатке окислителя. Реакция разложения метана на ацетилен и водород является классическим примером пиролиза, так как она инициируется сильным нагревом (до 1500°C) без доступа воздуха.

Ответ: Название «пиролиз» образовано от греческих слов «огонь» и «разложение» и отражает суть процесса — термическое разложение метана под действием высокой температуры.

Расчет объёма ацетилена

Дано:

$V(\text{CH}_4) = 35,84 \text{ л}$

$V(\text{CH}_4) = 35,84 \text{ л} = 35,84 \times 10^{-3} \text{ м}^3 = 0,03584 \text{ м}^3$

Найти:

$V(\text{C}_2\text{H}_2)$ — ?

Решение:

Запишем уравнение реакции:

$2\text{CH}_4 \rightarrow \text{C}_2\text{H}_2 + 3\text{H}_2$

В условии задачи указано, что объёмы газов измерены при одинаковых условиях (температуре и давлении). Согласно следствию из закона Авогадро, объёмные отношения газов, участвующих в реакции, равны их стехиометрическим коэффициентам. Это означает, что для расчетов можно использовать непосредственно объёмы, без перехода к количеству вещества (молям).

Из уравнения реакции видно, что из 2 объёмных частей метана получается 1 объёмная часть ацетилена. Составим пропорцию на основе объёмов:

$\frac{V(\text{CH}_4)}{V(\text{C}_2\text{H}_2)} = \frac{2}{1}$

Отсюда можем выразить искомый объём ацетилена:

$V(\text{C}_2\text{H}_2) = \frac{V(\text{CH}_4)}{2}$

Подставим в формулу данное значение объёма метана:

$V(\text{C}_2\text{H}_2) = \frac{35,84 \text{ л}}{2} = 17,92 \text{ л}$

Ответ: 17,92 л.