Решение.

1. Сначала запишем уравнение химической реакции термического разложения (термолиза) метана с образованием ацетилена. Эта реакция протекает при очень высокой температуре (около 1500 °C):
2CH₄ → (t°) C₂H₂ + 3H₂↑

2. Рассчитаем количество вещества метана, вступившего в реакцию. Для этого массу метана разделим на его молярную массу (M(CH₄) = 12 + 4 * 1 = 16 г/моль):
n(CH₄) = m(CH₄) / M(CH₄) = 32 г / 16 г/моль = 2 моль.

3. Определим теоретическое количество вещества ацетилена (n_теор), которое могло бы образоваться при 100 % выходе. Согласно уравнению реакции, из 2 моль метана образуется 1 моль ацетилена (соотношение коэффициентов 2 : 1):
n_теор(C₂H₂) = 0,5 * n(CH₄) = 0,5 * 2 моль = 1 моль.

4. Учтем выход продукта реакции (η = 80 %). Найдем практическое количество вещества ацетилена, которое реально получилось в ходе процесса:
n_практ(C₂H₂) = n_теор(C₂H₂) * η = 1 моль * 0,8 = 0,8 моль.

5. Вычислим объем полученного ацетилена при нормальных условиях (н.у.), используя молярный объем газа (V_m = 22,4 л/моль):
V(C₂H₂) = n_практ(C₂H₂) * V_m = 0,8 моль * 22,4 л/моль = 17,92 л.

Ответ: 17,92 л

Источник: ФИПИ

Задание №28