В чем ошибка в моем ответе? Какова степень превращения метана при реакции, представленной уравнением CH4 = C2H2

Тема вопроса: Расчет степени превращения метана в реакции

Описание: При решении данной задачи вы взяли начальное уравнение реакции и попытались использовать соотношение между стехиометрическими коэффициентами реагентов и продуктов, чтобы найти количество метана, которое прореагировало. Такой подход был правильным. Однако, вы сделали ошибку в последующих вычислениях.

Давайте проследим за вашими вычислениями. Вы правильно выбрали количество прореагировавшего метана равным 1 моль. Затем вы указали, что количество водорода и этилена также равны 0,5 моль каждого. Это также верно, так как стехиометрические коэффициенты указывают, что отношение между метаном, водородом и этиленом составляет 1:1:1.

Однако при вычислении общего количества метана после реакции у вас возникла ошибка. Вы использовали формулу, чтобы найти количество метана: x = 2,3 моль. Но это неверно. Здесь вы должны использовать формулу общего количества вещества, не прореагировавшего после реакции.

Исправляя вашу ошибку, можно выразить нужное количество первоначального метана, используя информацию о объемной доле этилена:
0,15 = 0,5 / (0,5 + 0,5 + x)
0,15 = 0,5 / (1 + x)
0,15(1 + x) = 0,5
1 + x = 0,5 / 0,15
1 + x = 3,33
x ≈ 2,33 моль

Таким образом, правильное значение для количества прореагировавшего метана составляет около 2,33 моль. Это означает, что степень превращения метана в данной реакции составляет примерно 1 - 2,33 = -1,33 моль.

Совет: Для решения подобных задач всегда внимательно проверяйте последовательность своих вычислений и используйте правильные формулы. В данном случае, для вычисления общего количества метана вы должны использовать соотношение между объемной долей этилена и метана.

Упражнение: Допустим, в результате той же реакции объемная доля этилена составляет 20%. Какова будет степень превращения метана? Пожалуйста, решите эту задачу и предоставьте подробное объяснение вашего решения.

Предмет вопроса: Расчет степени превращения метана в ходе реакции

Описание: В данной задаче, уравнение реакции представлено следующим образом: CH₄ → C₂H₂ + H₂. Вам нужно рассчитать степень превращения метана в ходе этой реакции при заданной объемной доле C₂H₂.

Вы начали с уравнения 2CH₄ → C₂H₂ + H₂, чтобы учесть коэффициенты. Однако это неверное предположение, и здесь не нужно задействовать коэффициенты стехиометрии.

Пусть x молей метана прореагировало по уравнению. Затем, после реакции, в смеси будет содержаться остаток метана, равный 1 - x молей.

Из условия, объемная доля C₂H₂ в полученной смеси составляет 15%. То есть, объемный процент C₂H₂ равен молевой доле C₂H₂ (в молях) делённой на общее количество вещества в смеси (в молях).

Следовательно, мы можем записать уравнение: x / (x + (1-x)) = 0.15.

Решая это уравнение, получаем x = 0.3 моль.

Следовательно, степень превращения метана составляет 0.3 моль / 1 моль = 0.3 или 30%.

Доп. материал: Какова степень превращения метана в ходе реакции CH₄ → C₂H₂ + H₂, если объемная доля C₂H₂ в полученной смеси составляет 20%?

Совет: Для решения подобных задач по степени превращения полезными являются формулы для расчета объемных или массовых долей компонентов в химической реакции. Обратите внимание на условия задачи и правильно определите, какая информация является известной и какая необходима для расчетов.

Дополнительное задание: При реакции 2NH₃ → N₂ + 3H₂ количество азота составляло 4 моль. Какова степень превращения аммиака в ходе этой реакции? Ответ округлите до ближайшего целого числа.