10 โมลของ CH4 ที่ R.T.P จะผลิตคาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณเท่าไร?

ตอบ:

# 2.4 xx 10 ^ 2 สี (ขาว) i "dm" ^ 3 สี (ขาว) i "CO" _2 #

คำอธิบาย:

ปัญหานี้เกี่ยวข้องกับการเผาไหม้ก๊าซมีเทน ในปฏิกิริยาการเผาไหม้ออกซิเจนจะถูกเติมเข้าไปในไฮโดรคาร์บอนเพื่อผลิตคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ

นี่คือสมการไม่สมดุล:

# CH_4 + O_2 -> CO_2 + H_2O #

และนี่คือสมการที่สมดุล:

# CH_4 + 2O_2 -> CO_2 + 2H_2O #

ตั้งแต่ # "1 mol" # # CH_4 # ผลิต # "1 mol" # # CO_2 #, เรารู้ว่า # "10 mol" # # CH_4 # จะผลิต # "10 mol" # # CO_2 #.

ในการค้นหา ปริมาณ ของ # CO_2 # ผลิตเราสามารถใช้ กฎหมายแก๊สอุดมคติ, #PV = nRT #ที่ไหน

• # P # คือความกดดัน #"ATM"#
• # V # คือระดับเสียงใน # "L" #
• # n # คือจำนวนโมล
• # R # คือค่าคงที่ก๊าซสากล # ("0.0821 atm" * "L") / ("mol" * "K") #
• # T # คืออุณหภูมิ # "K" #

ที่ RTPอุณหภูมิห้องและความดันความดันคือ # "1 atm" # และอุณหภูมิคือ # 25 ^ @ C #ซึ่งเทียบเท่ากับ # 25 + 273 = "298 K" #.

แทนที่ค่าทั้งหมดที่รู้จักลงในสมการ

#PV = nRT #

# "1 atm" * V = "10 mol" * ("0.0821 atm" * "L") / ("mol" * "K") * "298 K" #

#V = ("10" ยกเลิก "mol" * ("0.0821" ยกเลิก "atm" * "L") / (ยกเลิก "mol" * ยกเลิก "K") * "298" ยกเลิก "K") / ("1 "ยกเลิก" atm ") #

#V = "240 L" #

ปริมาณรวมของ # "240 L" # จะถูกผลิต; อย่างไรก็ตามคำตอบทั้งหมดอยู่ในหน่วยของ # "dm" ^ 3 #. ตั้งแต่ # "1 L" = "1 dm" ^ 3 #ปริมาณคือ # "240 dm" ^ 3 #, หรือ # 2.4 xx 10 ^ 2 สี (ขาว) i "dm" ^ 3 #.

ดังนั้นคำตอบคือ # "B" #.