Какой объём метана потребуется, чтобы синтезировать 30 т муравьиной кислоты, если её выход составляет в массовых долях 0,9 или 90%

Запишем уравнение реакции получения муравьиной кислоты из метана:

CH4 + 3{O} = HCOOH + H2O.

Определим сколько теоретически, исходя из реакции должно получиться муравьиной кислоты, для этого составим пропорцию:

30 т - 90%.

x-100%, отсюда:

х=30*100/90=33,3 т.

Теперь найдем, сколько метана необходимо для получения 33,3 т. кислоты.

Как видно из реакции, количества вещества:

ν (CH4) = ν (HCOOH).

Зная, что ν (в-ва) = m (в-ва) / M (в-ва) = V (в-ва) / Vm, где Vm - молярный объем газа, для все он равен 22,4 л/моль, при нормальных условиях.

С учетом этого, получим:

m (HCOOH) / M (HCOOH) = V (CH4) / Vm.

Молярная масса муравьиной кислоты:

M (HCOOH) = 1+12+16+16+1=46 г/моль.

Выразим объем метана:

V (CH4) = m (HCOOH) * Vm/M (HCOOH).

Подставим числа и найдем объем метана, предварительно переведя его в граммы 33,3*10^6 г.:

V (CH4) = m (HCOOH) * Vm/M (HCOOH) = 33,3*10^6*22,4*/46=16,23*10^6 л.

Ответ: потребуется 16,23*10^6 л метана.