Краткие ответы
- Верхнее задание (утверждения А и Б): 3 — верны оба.
- 32: 4 — 1560 кДж.
- 33: 1 — 120 г.
- 34: 666,7 л (≈ 667 л).
- 35: 30 л.
- 36: 10 л.
- 37: 280 л.
- 38: 2150 л.
Как решать
Главные идеи:
- В термохимическом уравнении количество теплоты пропорционально числу молей веществ по уравнению.
- Для газов при одинаковых условиях объёмы относятся так же, как количества веществ, поэтому можно считать прямо по коэффициентам уравнения.
- Азот в смеси считаем негорючим.
Верхнее задание.
А — верно: алканы — предельные углеводороды, в них только одинарные связи.
Б — верно: метан при нагревании подвергается пиролизу:
\[
2\mathrm{CH_4}\xrightarrow{t^\circ}\mathrm{C_2H_2}+3\mathrm{H_2}.
\]
Значит, верны оба утверждения — ответ 3.
32.
\[
n(\mathrm{C_2H_6})=\frac{22,4}{22,4}=1\text{ моль}.
\]
По уравнению 2 моль этана дают 3120 кДж, значит 1 моль:
\[
\frac{3120}{2}=1560\text{ кДж}.
\]
Ответ 4.
33.
\[
n(\mathrm{C})=\frac{746}{74,6}=10\text{ моль}.
\]
\[
m(\mathrm{C})=10\cdot12=120\text{ г}.
\]
Ответ 1.
34.
Уравнение горения этана:
\[
2\mathrm{C_2H_6}+7\mathrm{O_2}\to4\mathrm{CO_2}+6\mathrm{H_2O}.
\]
На 40 л этана нужно:
\[
V(\mathrm{O_2})=40\cdot\frac{7}{2}=140\text{ л}.
\]
Объёмная доля кислорода в воздухе обычно 21%:
\[
V(\text{воздуха})=\frac{140}{0,21}\approx666,7\text{ л}.
\]
Ответ: 666,7 л (≈667 л).
Если в вашем курсе долю кислорода округляют до 20%, получится 700 л.
35.
\[
\mathrm{C_3H_8}+5\mathrm{O_2}\to3\mathrm{CO_2}+4\mathrm{H_2O}.
\]
Для 10 л пропана нужно 50 л кислорода, а дано 60 л — кислород в избытке. Считаем по пропану:
\[
V(\mathrm{CO_2})=10\cdot3=30\text{ л}.
\]
Ответ: 30 л.
36.
\[
2\mathrm{C_4H_{10}}+13\mathrm{O_2}\to8\mathrm{CO_2}+10\mathrm{H_2O}.
\]
\[
V(\mathrm{C_4H_{10}})=65\cdot\frac{2}{13}=10\text{ л}.
\]
Ответ: 10 л.
37.
Этана в смеси:
\[
200\cdot0,40=80\text{ л}.
\]
\[
2\mathrm{C_2H_6}+7\mathrm{O_2}\to4\mathrm{CO_2}+6\mathrm{H_2O},
\]
\[
V(\mathrm{O_2})=80\cdot\frac{7}{2}=280\text{ л}.
\]
Ответ: 280 л.
38.
Метана:
\[
400\cdot0,25=100\text{ л},
\]
бутана:
\[
400-100=300\text{ л}.
\]
Для метана:
\[
\mathrm{CH_4}+2\mathrm{O_2}\to\mathrm{CO_2}+2\mathrm{H_2O},
\]
\[
V(\mathrm{O_2})=100\cdot2=200\text{ л}.
\]
Для бутана:
\[
2\mathrm{C_4H_{10}}+13\mathrm{O_2}\to8\mathrm{CO_2}+10\mathrm{H_2O},
\]
\[
V(\mathrm{O_2})=300\cdot\frac{13}{2}=1950\text{ л}.
\]
Всего:
\[
200+1950=2150\text{ л}.
\]
Ответ: 2150 л.
Проверка: в задании 35 кислород в избытке, поэтому считаем по пропану; в задании 38 отдельно складываем расход кислорода на метан и бутан.
