Давайте решим задачу о выделении углекислого газа при горении метана, используя закон равных объемов (закон Авогадро), и учтем, что данные выражены в н.у. (стандартных условиях).
Задача:
Объем углекислого газа (в н.у.), выделившегося при горении 0,1 м³ (или 100 л) метана, равен одному из следующих значений: 120 л, 130 л, 140 л, 150 л, 100 л.
Шаг 1. Распознаем исходные данные:
- Объем метана: 0,1 м³ = 100 л
- Реакция горения метана:
[ \mathrm{CH_4} + 2, \mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{CO_2} + 2, \mathrm{H_2O} ]
По уравнению видно, что на 1 моль метана выделяется 1 моль CO₂.
Шаг 2. Используем закон Авогадро
При одинаковых условиях (объемах в н.у.) 1 моль газа занимает одинаковый объем — около 22,4 л.
Поскольку объемы даны в н.у., то на каждый моль метана при полном сгорании выделяется 1 моль CO₂, то и объем выделенного CO₂ в н.у. равен количеству выделенных молей.
Шаг 3. Найдем количество молей метана:
Молярный объем в н.у.: 22,4 л/моль
Объем метана: 100 л
[
\text{число молей метана} = \frac{100,л}{22,4,л/моль} \approx 4,46, \text{моль}
]
Шаг 4. Определим объем CO₂
По уравнению реакции, 1 моль метана дает 1 моль CO₂.
Следовательно, при полном сгорании 4,46 моль метана выделится примерно 4,46 моль CO₂.
Объем CO₂:
[
4,46, \text{моль} \times 22,4, \text{л/моль} \approx 100,л
]
Это означает, что, теоретически, выделится около 100 л CO₂ в н.у.
Ответ:
Объем углекислого газа составляет примерно 100 л.
Следовательно, правильный ответ — 100 л.
