CH4 C2H4 5.00 g natural gas excess O2 14.5 g CO2

CH4 C2H4 5.00 g natural gas excess O2 14.5 g CO2

천연 가스의 연소 생성물로 C2H4의 함량 구하기

 

 

CH4, C2H4의 혼합물인 천연 기체 5 g을

충분한 산소의 존재 하에서 연소시켰더니

14.5 g의 이산화탄소와 약간의 물이 생성되었다.

천연 기체 안에 들어있는 C2H4의 질량백분율은 얼마인가?

 

 

A 5.00 g sample of a gas mixture,

consisting of methane, CH4, and ethylene, C2H4,

was burned in excess oxygen, yielding 14.5 g of CO2

and some amount of water as products.

What mass percent of the sample was ethylene?

 

 

A 5.00 g sample of natural gas,

containing methane, CH4, and ethylene, C2H4,

was burned in excess oxygen, yielding 14.5 g CO2

and some H2O as products.

What percent of the sample was ethylene?

 

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Let,

x = CH4

y = C2H4

---> x + y = 5.00 g

 

 

 

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

x g CH4 연소될 때, 생성되는 CO2 질량을 계산하면,

x g CH4 × (1 mol CH4 / 16 g CH4) × (1 mol CO2 / 1 mol CH4) × (44 g CO2 / 1 mol CO2)

= x × (1 / 16) × (1 / 1) × (44 / 1)

= 2.75x g CO2

 

 

 

C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O

y g C2H4 연소될 때, 생성되는 CO2 질량을 계산하면,

y g C2H4 × (1 mol C2H4 / 28 g C2H4) × (2 mol CO2 / 1 mol C2H4) × (44 g CO2 / 1 mol CO2)

= y × (1 / 28) × (2 / 1) × (44 / 1)

= 3.14y g CO2

 

 

 

2.75x g CO2 + 3.14y g CO2 = 14.5 g CO2 ... (1)

 

 

 

x + y = 5.00

y = 5.00 – x ... (2)

 

 

 

(2)식을 (1)식에 대입하여 정리하면,

2.75x + 3.14(5.00 – x) = 14.5

2.75x + 15.7 – 3.14x = 14.5

0.39x = 1.20

x = 1.20 / 0.39 = 3.08 (g CH4)

 

 

 

x + y = 5.00

3.08 + y = 5.00

y = 5.00 – 3.08 = 1.92 (g C2H4)

 

 

 

각 성분 기체의 질량 백분율을 계산하면,

(3.08 g / 5.00 g) × 100 = 61.6% CH4

(1.92 g / 5.00 g) × 100 = 38.4% C2H4

 

 

 

답: 38.4%

 

 

 

 

[키워드] C2H4의 백분율 기준문서, 에틸렌의 백분율 기준문서, C2H4의 질량 백분율 기준문서, 에틸렌의 질량 백분율 기준문서