Question

1. Який об’єм нітроген діоксиду утвориться при змішуванні 400мл нітроген монооксиду та 600 мл кисню? Яка об’ємна частка газу, що не прореагував (%) в утвореній газовій суміші? 2.Суміш, що містить 12г водню та 160г кисню, привели до умов реакції. Визначте: а) яка з вихідних речовин у надлишку; б) масу речовини, що не вступила в реакцію; в) кількість речовини води, що утворилась; г) масу води, що утворилась.

Answer 1

Відповідь:

1) Уравнение реакции:

2NO + O₂ = 2NO₂

2) По уравнению реакции видно, что 2 моля NO реагирует с 1 молем О₂ и получается 2 моля NO₂.

А так как 1 моль любого газа при н.у. занимает одинаковый объем, то 400 мл NO реагирует с 200 мл О₂ и получается 400 мл NO₂.

3) Таким образом не прореагировало:

600 - 200 = 400 мл О₂

Это составляет:

(400/600) = 0,667 или 66,7%

Ответ: Образовалось 400 мл NO₂, не прореагировало 66,7% О₂

2.Дано: 

m(Al) = 2,7 г

+HCl

n(HCl)-?

V(H2)-?

m(AlCl3)-?

M(Al) = 27 г/моль

n(Al) = m(Al)/M(Al)

n(Al) = 2,7 г/27 г/моль = 0,1 моль

Vm = 22,4 л/моль

M(AlCl3) = 133.5 г/моль

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2

З рівняння реакції слідує, що

n(HCl) = 3n(Al)

n(HCl) = 3*0,1 = 0,3 моль

n(AlCl3) = n(Al)

n(AlCl3) = 0.1 моль

 m(AlCl3) = n(AlCl3)*M(AlCl3)

m(AlCl3) = 0,1 моль*133,5 г/моль = 13,35 г

n(H2) = 1,5n(Al)

n(H2) = 1,5*0,1 моль = 0,15 моль

V(H2) = n(H2)*Vm

V(H2) = 0,15 моль*22,4 л/моль = 3,36 л

Відповідь: 0,3 моль HCl; 3,36 л Н2; 13,35 г AlCl3

Answer 2

1. Спершу давайте розглянемо реакцію між нітроген монооксидом (NO) та киснем (O₂):

2NO + O₂ → 2NO₂

З реакції видно, що на 2 молекули NO потрібна 1 молекула O₂ для утворення 2 молекул NO₂. Отже, моларне співвідношення газів у реакції - 2:1.

1 моль NO має об'єм близько 22,7 л, а 1 моль O₂ має об'єм близько 22,4 л (за нормальних умов). Тепер визначимо, скільки молей газів у 400 мл NO та 600 мл O₂:

Об'єм NO = 400 мл = 0,4 л Об'єм O₂ = 600 мл = 0,6 л

Маса NO = об'єм * густина = 0,4 л * (28 г/л) = 11,2 г Маса O₂ = об'єм * густина = 0,6 л * (32 г/л) = 19,2 г

Тепер обчислимо моларні кількості газів: Моларна маса NO = 28 г/моль Моларна маса O₂ = 32 г/моль

Моларна кількість NO = маса / моларна маса = 11,2 г / 28 г/моль ≈ 0,4 моль Моларна кількість O₂ = маса / моларна маса = 19,2 г / 32 г/моль ≈ 0,6 моль

Мінімальна моларна кількість NO потрібна для реакції: 0,4 моль * 2 = 0,8 моль

Видно, що моларна кількість NO менша за моларну кількість O₂, тому NO буде обмежуючим реагентом.

Кількість газу, що утвориться, буде визначена кількістю NO, оскільки цей газ обмежуючий реагент:

Об'єм NO₂ = об'єм * (2/2) = 0,4 л

Тепер визначимо об'ємну частку газу, що не прореагував утвореній газовій суміші:

Об'єм газу, що не прореагував = об'єм початкового NO - об'єм утвореного NO₂ = 0,4 л - 0,4 л = 0 л

Об'ємна частка газу, що не прореагував, визначається як співвідношення об'єму не прореагувавшого газу до загального об'єму утвореної газової суміші:

Об'ємна частка (%) = (Об'єм газу, що не прореагував / Загальний об'єм утвореної суміші) * 100 Об'ємна частка (%) = (0 л / (0,4 л + 0,4 л)) * 100 = 0%

Отже, об'ємна частка газу, що не прореагував, дорівнює 0%.

2. Для розрахунку цих питань ми використовуємо закон збереження маси:

а) Для визначення того, яка з реакційних речовин у надлишку, спочатку визначимо кількість молей водню та кисню:

Маса водню (H₂) = 12 г Маса кисню (O₂) = 160 г

Моларна маса H₂ = 2 г/моль Моларна маса O₂ = 32 г/моль

Моларна кількість H₂ = маса / моларна маса = 12 г / 2 г/моль = 6 моль Моларна кількість O₂ = маса / моларна маса = 160 г / 32 г/моль = 5 моль

Видно, що водню у надлишку, оскільки для повної реакції потрібно 5 молей кисню, а є 6 молей водню.

б) Для розрахунку маси речовини, що не вступила в реакцію, треба відняти кількість молей кисню, що реагував, від кількості молей кисню, що був у вихідних речовинах:

Моларна кількість O₂, що реагував = 5 моль (з попереднього обчислення) Моларна кількість O₂ у вихідних речовинах = 6 моль (з попереднього обчислення)

М