Question

Решите #31, пожалуйста. Условие на фото!
Ответ к задаче: 54,6 м3 воздуха; 7,71 м3 СО2; 86% С.

Answer 1

Пусть средняя формула бензина $C_{x}H_{y}$. Составим уравнение горения бензина:

$C_{x}H_{y}+(x+\frac{y}{4})O_{2}=xCO_{2} + \frac{y}{2}H_{2}O$

Масса бензина равна $m(C_{x}H_{y}) = \rho V$ = 0,8 г/см³ * 6000 см³ = 4800 г.

Найдем количество вещества бензина:

$n(C_{x}H_{y}) = m : M = \frac{4800}{12x+y}$.

Найдем количество вещества воды:

$n(H_{2}O) = m : M =$ 6048 г : 18 г/моль = 336 моль.

По уравнению реакции количества веществ бензина и воды относятся как $1 : \frac{y}{2}$. Получаем, что

$\frac{1}{\frac{y}{2}} = \frac{\frac{4800}{12x+y}}{336}$.

Отсюда

$\frac{y}{12x+y} = 0,14$.

Это значит, что массовая доля водорода в бензине равна 14%. Соответственно, массовая доля углерода в бензине 86%.

Если выразить x через y, то получим x = 0,512y.

Поэтому, уравнение реакции можно переписать в виде

$C_{0,512y}H_{y}+0,762yO_{2}=0,512yCO_{2} + 0,5yH_{2}O$.

Количества веществ воды и углекислого газа относятся как 0,5 : 0,512. Тогда

$\frac{0,5}{0,512} =\frac{336}{n(CO_{2})} => n(CO_{2}) =$ 344,064 моль.

Найдем объем углекислого газа при н.у.:

$V(CO_{2}) = n*V_m =$ 344,064 моль * 22,4 л/моль = 7707 л = 7,707 м³.

Количества веществ воды и кислорода относятся как 0,5 : 0,762. Тогда

$\frac{0,5}{0,762} =\frac{336}{n(O_{2})} => n(O_{2}) =$ 512,064 моль.

Найдем объем кислорода при н.у.:

$V(O_{2}) = n*V_m =$ 512,064 моль * 22,4 л/моль = 11470 л.

Объем воздуха тогда равен 11470 л : 0,21 = 54619 л = 54,619 м³.