Valaki segítene ezt megoldani (kémia)?
A metán hőbontásához:
2Ch4(g)-> C2H2(g) + 3 H2 (g) Q= 376,7 kJ/mol
szükséges hőt a metán egy részének teljes leégetéséből fedezzük:
Ch4(g) + 2 O2 -> CO2 (g) + 2H2O(g) Q= - 803,1 kJ/mol
a, Milyen térfogatarányban kell elégetni, illetve hőbontásnak alávetni a metánt, ha az égés során felszabaduló hőnek csak 40%-a fordítódik a metán acetilénné alakulására, és a hőbontás a rakciójában a metánnak csak a fele alakul acetilénné?
b, 1m3 strandarállapotú acetilén előállításához ezek szerint mekkora térfogatú standardállapotú metángázból kell kiindulnunk?
Egyáltalán nem tudok hozzá kezdeni, nem tudom, mivel kéne kezdeni, és hogy, hogyan. Kérlek segítsetek, előre is köszönöm a válaszokat!!!
válasza:1mol metán hőboontásához kell 188,35 kJ/mol
Egyen arányossággal
2 mol CH4 égéséhez 803,1 kj/mol
xmol CH4 égéséhez 188,35
ebből x=0,2345mol metánt kell ehhez elégetni. figyelembe veszem a 40%-ot tehát 0,2345/0.4= 0.5632 mol
És..?:D
megoldás szerint 3,41:1-hez lesz a megoldás, én itt nem látok olyat. hol nem jó?:S
válasza:a)
A)
Ha feltételezzük az ideális gáz pV = nRT törvénye érvényességét, akkor a térfogat arányos az anyagmennyiséggel, így az összetétel arányt utóbbival is számolhatjuk.
A kiindulási CH4 anyagmennyiségek:
Égetés: x mol
Hőbontás: y mol
A folyamatok entalpia (hő) változása teljes hasznosítást és átalakulást feltételezve:
Égetés: x mol ∙ -803,1 kJ/mol
Hőbontás: y mol ∙ 376,7 kJ/mol
Az égetéskor 40 % hő hasznosítódik, a hőbontáskor 50 % CH4 alakul át:
Égetés: x mol ∙ 40/100 ∙ -803,1 kJ/mol
Hőbontás: 50/100 ∙ y mol ∙ 376,7 kJ/mol
A hőmérlegnek egyensúlyban kell lennie: az égetéskor felszabaduló hőnek (- előjelű) fedeznie kell a hőbontásra fordítandó (+ előjelű) hőt. Ezért a két folyamat entalpiaváltozásának SZÁMÉRTÉKE azonos kell legyen:
x ∙ 0,4 ∙ 803,1 = 0,5 ∙ y ∙ 376,7
x / y = 188,3 / 321,2 = 1 / 1,7
B)
1 mol CH4 elégetésekor felszabaduló hő:
ΔH = 1 mol ∙ -803,1 kJ/mol = -803,1 kJ
A hőhasznosítás 40 %-os:
40/100 ∙ -803,1 kJ = -321,2 kJ
Ez a hőmennyiség x mol CH4 bontását fedezi:
321,2 kJ = x mol ∙ 376,7 kJ/mol
x = 0,85 mol
Ennek kétszerese, tehát 2 ∙ 0,85 mol a hőbontásra szánt CH4 anyagmennyisége (mivel annak fele alakul át), így az arány:
1 / 2∙0,85 = 1 / 1,7
Ellenőrzés:
1,7 mol hőbontásra szánt CH4-ből 1,7/2 mol alakul át, az ehhez szükséges hőmennyiség 1,7/2 mol ∙ 376,7 kJ/mol = 320,2 kJ, ez -320,2 kJ / -803,1 kJ/mol = 0,4 mol CH4 elégetésének 100 %-os hasznosításával nyerhető, de a hőhasznosítás csak 40 %-os, így 100/40 ∙ 0,4 mol = 1 mol CH4 kell.
(A megoldókulcs hibás.)
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!