При нагревании метана без воздуха до температуры 1500 °С, образуются ацетилен и водород. Если предположить, что процент

Solnechnyy_Narkoman

31

Для решения данной задачи, мы будем использовать знания о химической реакции между метаном (CH₄) и кислородом (O₂) при нагревании. Обратите внимание, что формула метана (CH₄) состоит из одного атома углерода (C) и четырех атомов водорода (H).

При наличии воздуха и достаточном количестве кислорода, метан может претерпеть полное сгорание по следующему уравнению реакции:

CH₄ + 2O₂ -> CO₂ + 2H₂O

Однако, в данной задаче упомянуто, что нагревание метана происходит без воздуха, поэтому мы должны рассмотреть альтернативную реакцию, которая приводит к образованию ацетилена (C₂H₂) и водорода (H₂).

Уравнение реакции образования ацетилена и водорода из метана при нагревании без воздуха выглядит следующим образом:

2CH₄ -> C₂H₂ + 3H₂

Теперь, когда мы знаем уравнение реакции, давайте решим задачу.

Дано: температура нагревания метана - 1500 °C

Мы хотим найти процент выхода ацетилена.

Процент выхода ацетилена можно определить путем сравнения массы ацетилена (C₂H₂) с массой метана (CH₄), учитывая молярные массы данных веществ.

Молярная масса метана (CH₄) составляет примерно 16 г/моль, а молярная масса ацетилена (C₂H₂) составляет примерно 26 г/моль.

Теперь вычислим, сколько молей метана (CH₄) будет использовано при данной реакции.

Масса одной моли вещества равна его молярной массе. Поэтому масса метана, соответствующая одной моли, составляет 16 г.

Давайте предположим, что мы имеем 100 г метана. Рассчитаем, сколько молей метана это составляет:

100 г CH₄ / 16 г/моль = 6.25 моль CH₄

Теперь, используя уравнение реакции, мы видим, что для каждых 2 молей метана образуется 1 моль ацетилена (C₂H₂).

Поделим количество молей метана (6.25 моль) на 2, чтобы найти количество молей ацетилена:

6.25 моль CH₄ / 2 = 3.125 моль C₂H₂

Известно, что масса одной моли ацетилена (C₂H₂) составляет 26 г.

Теперь посчитаем массу ацетилена, образовавшегося при данной реакции:

3.125 моль C₂H₂ * 26 г/моль = 81.25 г C₂H₂

Таким образом, масса ацетилена составляет 81.25 г при использовании 100 г метана.

Теперь можем найти процент выхода ацетилена, сравнивая массу ацетилена с массой исходного метана и умножая на 100%:

Процент выхода ацетилена = (масса ацетилена / масса метана) * 100%

Процент выхода ацетилена = (81.25 г / 100 г) * 100% = 81.25%

Таким образом, предполагая, что процент выхода ацетилена при данной реакции составляет 81.25%, ответ на задачу составляет 81.25%.