При нагревании метана при температуре 1500°с образуется c2h2. определить объемную долю водорода в полученной газовой смеси, если выход продукта 60 %

Question

При нагревании метана при температуре 1500°с образуется c2h2. определить объемную долю водорода в полученной газовой смеси, если выход продукта 60 %

david_50 17.02.2026 09:39

Ответы и вопросы пользователей

Калинина Мария Игоревна · Accepted Answer

Объемная доля водорода в полученной газовой смеси составляет 56,25 %. ️ Шаг 1: Уравнение реакции и анализ стехиометрии При термическом пиролизе метана происходит реакция образования ацетилена и водорода: $2 C H_{4} C_{2} H_{2} + 3 H_{2} 2 cap C cap H sub 4 right arrow cap C sub 2 cap H sub 2 plus 3 cap H sub 2$ Согласно уравнению, из каждых 2 моль (или объемов) метана образуется 1 моль ацетилена и 3 моль водорода. ️ Шаг 2: Определение состава газовой смеси Примем начальный объем метана $V (C H_{4})_{i n i t} = 100 cap V open paren cap C cap H sub 4 close paren sub i n i t end-sub equals 100$ л.

Так как выход продукта составляет 60 %, объем вступившего в реакцию метана равен:
$V (C H_{4})_{r e a g} = 100 \cdot 0, 6 = 60 л cap V open paren cap C cap H sub 4 close paren sub r e a g end-sub equals 100 center dot 0 comma 6 equals 60 л$ Объем оставшегося (непрореагировавшего) метана:
$V (C H_{4})_{r e m} = 100 - 60 = 40 л cap V open paren cap C cap H sub 4 close paren sub r e m end-sub equals 100 minus 60 equals 40 л$ По закону объемных отношений Гей-Люссака, из 60 л метана образуется:

Ацетилена: $V (C_{2} H_{2}) = \frac{1}{2} \cdot V (C H_{4})_{r e a g} = \frac{1}{2} \cdot 60 = 30 л cap V open paren cap C sub 2 cap H sub 2 close paren equals one-half center dot cap V open paren cap C cap H sub 4 close paren sub r e a g end-sub equals one-half center dot 60 equals 30 л$ Водорода: $V (H_{2}) = \frac{3}{2} \cdot V (C H_{4})_{r e a g} = \frac{3}{2} \cdot 60 = 90 л cap V open paren cap H sub 2 close paren equals three-halves center dot cap V open paren cap C cap H sub 4 close paren sub r e a g end-sub equals three-halves center dot 60 equals 90 л$

️ Шаг 3: Вычисление объемной доли водорода Суммарный объем полученной смеси газов равен: $V_{t o t a l} = V (C H_{4})_{r e m} + V (C_{2} H_{2}) + V (H_{2}) = 40 + 30 + 90 = 160 л cap V sub t o t a l end-sub equals cap V open paren cap C cap H sub 4 close paren sub r e m end-sub plus cap V open paren cap C sub 2 cap H sub 2 close paren plus cap V open paren cap H sub 2 close paren equals 40 plus 30 plus 90 equals 160 л$ Объемная доля водорода $ϕ (H_{2}) phi open paren cap H sub 2 close paren$ рассчитывается по формуле: $ϕ (H_{2}) = \frac{V (H_{2})}{V_{t o t a l}} = \frac{90}{160} = 0, 5625 phi open paren cap H sub 2 close paren equals the fraction with numerator cap V open paren cap H sub 2 close paren and denominator cap V sub t o t a l end-sub end-fraction equals 90 over 160 end-fraction equals 0 comma 5625$ В процентах: $0, 5625 \cdot 100 % = 56, 25 % 0 comma 5625 center dot 100 % equals 56 comma 25 %$ . Ответ: Объемная доля водорода в смеси составляет 56,25 %. Нужно ли рассчитать массовую долю компонентов или среднюю молярную массу полученной смеси?

При нагревании метана при температуре 1500°с образуется c2h2. определить объемную долю водорода в полученной газовой смеси, если выход продукта 60 %

Форма ответа

Другие вопросы по теме «Химия»

Вопросы из других предметов