Question

В герметично закрытом сосуде образовался хлороводород, состоящий из 8л хлора и 12л водорода. Какой газ и в каком объеме остался в избытке

Answer 1

1) Cl2+H2=2HClПо реакции объемы газов тут равны (1:1). Значит останется 12-8=4 л водорода, т.к. он был в избытке
2) Cl2+H2=2HCln(HCl)=10,08/22,4=0,45 мольn(H2)=n(Cl2)=0,45 / 2=0,225 моль
m=n*Mm(H2)=0.225*2=0.45гm(Cl2)=0.225*71=15.975г

Answer 2

Для решения этой задачи, давайте сначала определим, какой из компонентов реакции является ограничивающим реагентом, а затем посчитаем, сколько избыточного компонента осталось.

1. Рассмотрим реакцию образования хлороводорода:

Cl2 + H2 → 2HCl

2. Посмотрим на соотношение стехиометрических коэффициентов реакционных веществ:

1 молекула Cl2 + 1 молекула H2 → 2 молекулы HCl

3. По объемам: 1 объем Cl2 + 1 объем H2 → 2 объема HCl

4. У нас даны объемы Cl2 и H2: 8 л Cl2 и 12 л H2.

5. Для начала, определим, какое количество молекул каждого газа у нас есть, используя идеальный газовый закон: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество молекул (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура в абсолютных единицах.

Для хлора (Cl2):

V(Cl2) = 8 л R = 0.08206 л·атм/(моль·К) (универсальная газовая постоянная) T - предположим, что температура постоянна и не влияет на реакцию, так что можно не указывать значение температуры.

Используя уравнение PV = nRT, перепишем его для количества молекул n:

n(Cl2) = PV/(RT) n(Cl2) = (8 л) / (0.08206 л·атм/(моль·К)) n(Cl2) ≈ 0.0976 моль

Аналогично для водорода (H2):

V(H2) = 12 л n(H2) = PV/(RT) n(H2) = (12 л) / (0.08206 л·атм/(моль·К)) n(H2) ≈ 0.146 моль

6. Теперь сравним количество молекул Cl2 и H2, чтобы определить, какой из них является ограничивающим реагентом. Для этого необходимо сравнить их стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции:

1 молекула Cl2 -> 1 молекула H2

Отношение количества молекул H2 к Cl2:

Отношение = n(H2) / n(Cl2) = 0.146 моль / 0.0976 моль ≈ 1.5

Таким образом, видим, что водород (H2) является ограничивающим реагентом, потому что он присутствует в меньшем количестве по сравнению с коэффициентом перед ним в уравнении реакции.

7. Теперь определим, сколько газа и в каком объеме осталось в избытке. Для этого используем информацию о том, что за одну молекулу H2 образуется 2 молекулы HCl (согласно уравнению реакции).

Количество молекул HCl, образовавшихся из 0.146 моль H2:

Количество молекул HCl = 2 * n(H2) = 2 * 0.146 моль = 0.292 моль

Объем образованного HCl:

V(HCl) = n(HCl) * RT/P V(HCl) = (0.292 моль) * (0.08206 л·атм/(моль·К)) / (1 атм) ≈ 0.0239 л

Таким образом, оставшийся в избытке газ - хлор (Cl2). Объем оставшегося хлора:

V(остаток Cl2) = V(Cl2) - V(HCl) = 8 л - 0.0239 л ≈ 7.976 л

Итак, в избытке осталось около 7.976 л хлора (Cl2).