Question

Вычислите объём хлороводорода, который образуется при взаимодействии 0,5л хлора и 1,5л водорода. Какой газ и в каком объёме остаётся после реакции? ​

Answer 1

Ответ:

Дано:

V(Cl2) = 0.5 л 

V(H2) = 1.5 л

Найти:

V(HCl)=?

V(?)=?

H2 + Cl2 = 2HCl

Из УХР следует, что водород с хлором взаимодействуют в равных объемах, следовательно, водород взят в избытке.

V(?)=V(H2) = 1,5 л - 0,5 л = 1 л остался после реакции.

V(HCl) = 2V(Cl2) = 2*0.5 л = 1 л

Ответ: 1 л HCl; водород в объеме 1 л остался после реакции

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи сначала запишем сбалансированное химическое уравнение для реакции между хлором (Cl₂) и водородом (H₂):

Cl₂ + H₂ → 2HCl

Из уравнения видно, что хлор и водород реагируют в пропорции 1:1, и каждая молекула хлора (Cl₂) реагирует с двумя молекулами водорода (H₂) для образования двух молекул хлороводорода (HCl).

1. Вычислим количество вещества (в молях) хлора и водорода:

Объём хлора: 0,5 л Объём водорода: 1,5 л

Используем уравнение состояния идеального газа, где V - объём газа, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, и T - температура в Кельвинах.

Для расчетов будем считать, что реакция происходит при комнатной температуре (приблизительно 298 K).

V = n * R * T

Для хлора (Cl₂):

n(Cl₂) = V(Cl₂) / (R * T) = 0,5 л / (0,0821 л·атм/(моль·К) * 298 К) ≈ 0,0203 моль

Для водорода (H₂):

n(H₂) = V(H₂) / (R * T) = 1,5 л / (0,0821 л·атм/(моль·К) * 298 К) ≈ 0,0610 моль

2. Определим, сколько молей хлороводорода (HCl) образуется:

Так как реагенты взаимодействуют в пропорции 1:1, то количество молей HCl будет также равно 0,0203 моль.

3. Вычислим объём образовавшегося хлороводорода:

V(HCl) = n(HCl) * (R * T) = 0,0203 моль * (0,0821 л·атм/(моль·К) * 298 К) ≈ 0,502 л

Таким образом, образуется приблизительно 0,502 л (или 502 мл) хлороводорода.

4. Определим, какой газ и в каком объёме остаётся после реакции:

Так как хлор и водород реагировали в пропорции 1:1, и 0,0203 моль хлора полностью реагировало с 0,0203 молью водорода, остаток водорода равен:

n(H₂, остаток) = n(H₂, изначальный) - n(H₂, реагировавший) = 0,0610 моль - 0,0203 моль ≈ 0,0407 моль

Объём остающегося водорода:

V(H₂, остаток) = n(H₂, остаток) * (R * T) = 0,0407 моль * (0,0821 л·атм/(моль·К) * 298 К) ≈ 1 л

Таким образом, после реакции остаётся приблизительно 1 л (или 1000 мл) водорода.