Какой объем углекислого газа получится при сжигании 6 кг угля С в 75 м3 воздуха (н.у.), если содержание кислорода в воздухе составляет 20% по объему?

Химия 9 класс Химические реакции горения объем углекислого газа сжигание угля 6 кг угля воздух 75 м3 содержание кислорода 20% Новый

Для решения задачи начнем с того, что необходимо определить, сколько кислорода потребуется для полного сжигания 6 кг угля (углерода, С). Реакция сжигания угля можно записать следующим образом:

С + O2 → CO2

Из уравнения видно, что 1 моль углерода реагирует с 1 моль кислорода, образуя 1 моль углекислого газа (CO2).

Теперь рассчитаем, сколько моль угля у нас есть:

1. Молярная масса углерода (C) составляет примерно 12 г/моль.
2. Количество молей угля можно найти по формуле: n = m / M, где n - количество молей, m - масса (в граммах), M - молярная масса.
3. Переведем 6 кг угля в граммы: 6 кг = 6000 г.
4. Теперь найдем количество молей угля: n = 6000 г / 12 г/моль = 500 моль.

Теперь определим, сколько кислорода потребуется для сжигания этого количества угля:

1. Поскольку на 1 моль угля требуется 1 моль кислорода, то для 500 моль угля потребуется 500 моль кислорода.

Теперь найдем, сколько кислорода содержится в 75 м3 воздуха:

1. Содержание кислорода в воздухе составляет 20% по объему.
2. Следовательно, объем кислорода в 75 м3 воздуха равен: V(O2) = 75 м3 * 0.20 = 15 м3.

Теперь нужно перевести объем кислорода в молекулы (моли):

1. При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22.4 л (или 0.0224 м3).
2. Количество молей кислорода в 15 м3: n(O2) = 15 м3 / 0.0224 м3/моль ≈ 668.75 моль.

Теперь сравним количество необходимого кислорода (500 моль) с количеством доступного (668.75 моль):

Так как 668.75 моль кислорода больше, чем 500 моль, это означает, что кислорода достаточно для полного сжигания угля.

Теперь рассчитаем объем углекислого газа, который получится в результате сжигания:

1. Согласно уравнению реакции, 1 моль угля дает 1 моль CO2.
2. Следовательно, 500 моль угля даст 500 моль CO2.
3. Объем 500 моль CO2 при нормальных условиях будет: V(CO2) = 500 моль * 0.0224 м3/моль = 11.2 м3.

Ответ: При сжигании 6 кг угля в 75 м3 воздуха получится 11.2 м3 углекислого газа (CO2).