1) Сколько литров водорода осталось излишне после процесса? 2) Какой объем этана образовался в результате реакции?

Radio_6304

7

Данная задача связана с реакцией между водородом (H2) и этаном (C2H6), в результате которой образуется метан (CH4) и избыточный водород (H2). Давайте пошагово решим каждую часть задачи.

1) Сколько литров водорода осталось излишне после процесса?
Для решения этой задачи, нужно знать, сколько литров газовой смеси изначально было, а также коэффициенты стехиометрического уравнения для реакции между водородом и этаном.

Соотношение реакции выглядит следующим образом:
C2H6 + 2H2 -> CН4 + H2

Предположим, что у нас есть 10 литров этана (C2H6) и 20 литров водорода (H2). В соответствии с данной реакцией, каждый молекулы этана реагируют с двумя молекулами водорода. Давайте начнем с этана:

10 л этана = 10 моль этана
Так как мы знаем, что каждая молекула этана реагирует с двумя молекулами водорода, то количество молекул водорода необходимое для реакции будет составлять 2 * 10 = 20 моль водорода.

Допустим, что избыточный водород составляет 5 моль. Тогда из этой суммы можно посчитать объем газа по идеальному газовому закону:
V = nRT/P, где
- V - объем газа,
- n - количество молей газа,
- R - универсальная газовая постоянная,
- T - температура газа,
- P - давление газа.

Предположим, что температура и давление остаются постоянными. Значение универсальной газовой постоянной R = 0.0821 л * атм / (моль * К).

Тогда, исходя из полученных ранее данных, объем избыточного водорода можно рассчитать следующим образом:
V = nRT/P = 5 * 0.0821 * T/P литров.

2) Какой объем этана образовался в результате реакции?
Обратимся к стехиометрическому уравнению реакции и найдем соотношение между количеством молей этана и объемом водорода.

Из уравнения реакции C2H6 + 2H2 -> CH4 + H2, видно, что каждый молекула этана реагируют с двумя молекулами водорода. Значит, согласно нашим предыдущим вычислениям, количество молей водорода, необходимых для реакции с 10 молями этана, равно 20 молям.

Теперь используем идеальный газовый закон, чтобы найти объем этана:
V = nRT/P = 10 * 0.0821 * T/P литров.

3) Каков будет итоговый объем газовой смеси после реакции?
Для определения итогового объема газовой смеси нужно сложить объемы метана и избыточного водорода.

Vитог = VCH4 + VH2избыточный.

Окончательный ответ можно получить, проведя необходимые вычисления с учетом значений, полученных ранее. Таким образом, ответ на третий вопрос будет зависеть от значений температуры и давления, которые необходимо указать для получения более точного результата.