Горизонты химииБанк олимпиадШкольный этап · 9 класс
Задание № 7
2023/24 · группа 3 · страница 13
Условие
Общее условие:
При сгорании 16.4 г газовой смеси этана (C2H6) и пропана (C3H8) образуются
только углекислый газ, вода и выделяется 844.2 кДж теплоты. Теплоты
сгорания этана и пропана равны 1560 и 2206 кДж/моль соответственно.
Условие:
Запишите коэффициент перед кислородом в уравнении реакции сгорания
пропана, если все коэффиценты — наименьшие целые числа.
Условие:
!(C2H6)
Определите молярное соотношение этана и пропана в смеси. Ответ
!(C3H8)
округлите до целых.
Самопроверка
Ответы и оценивание
Ответ: 5
Точное совпадение ответа — 1.5 балла
Ответ: 4
Точное совпадение ответа — 3 балла
Максимальный балл за задание — 4.5 балла
Решение и пояснение
Решение.
C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O
Пусть в исходной смеси находится x моль этана и y моль пропана. Выразим
теплоту сгорания 1 моль смеси через наши переменные:
Qm = (Qсгор(C2H6) · x + Qсгор(C3H8) · y) / (x + y).
При этом количество моль смеси может быть найдено по формуле:
nсм = x + y = mсм/Mсм = 16.4/Mсм.
Тогда, разделив количество выделившейся в ходе сгорания смеси теплоты
на число моль смеси, получим мольную теплоту сгорания смеси:
844.6 · Mсм / 16.4 = (Qсгор(C2H6) · x + Qсгор(C3H8) · y) / (x + y) =
= 1560 · x(C2H6) + 2206 · x(C3H8) = 51.5 · (30 · x(C2H6) + 44 · x(C3H8)) =
= 1545 · x(C2H6) + 2266 · x(C3H8) => 15 · x(C2H6) = 60 · x(C3H8) =>
=> x(C2H6) / x(C3H8) = 4