Question

Найдите массу воды образовавшуюся при загорании 11.2 л. водорода​.

Answer 1

Ответ: 9 г

Дано: V(H2) = 11,2 л

Найти: m(H2O) -- ?

Решение:

Составляем уравнение реакции

11,2 л                      х г

2H2   +   O2  ==  2H2O

22,4                       18 г         (т.к коєф. равны)

Пропорция х = (11,2 × 18) : 22,4 = 9 г

-----------------------------------------------------

Vm = 22,4 л         M(H2O) = 18 г/моль

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно знать химическое уравнение реакции, в которой водород сгорает с кислородом, образуя воду. В данной реакции молекулярный вес водорода (H₂) равен приблизительно 2 г/моль, а молекулярный вес воды (H₂O) равен приблизительно 18 г/моль.

Уравнение реакции сгорания водорода (H₂) с кислородом (O₂) выглядит следующим образом:

$2H₂(g) + O₂(g) \rightarrow 2H₂O(g)$

Из уравнения видно, что для образования 2 молекул воды необходимо 2 молекулы молекулы водорода и 1 молекула кислорода.

Теперь мы можем рассчитать массу воды, образовавшейся при сгорании 11.2 литра водорода (при н.у. и стандартных условиях температуры и давления):

1. Рассчитаем количество молекул водорода в 11.2 литрах при н.у. используя уравнение состояния идеального газа:

$PV = nRT$

где $P$ - давление (в Паскалях), $V$ - объем (в кубических метрах), $n$ - количество вещества (в молях), $R$ - универсальная газовая постоянная (приблизительно 8.314 Дж/(моль·К)), $T$ - температура (в Кельвинах).

При н.у., давление водорода $P = 1 \, \text{атм} = 101.3 \, \text{кПа}$ и температура $T = 273 \, \text{К}$.

$n = \frac{{PV}}{{RT}} = \frac{{(101.3 \times 10^3 \, \text{Па}) \times (11.2 \times 10^{-3} \, \text{м}^3)}}{{8.314 \, \text{Дж/(моль·К}) \times 273 \, \text{К}}}$

Рассчитаем количество молекул водорода и соответственно количество молекул воды (так как 1 моль водорода образует 2 молекулы воды в реакции):

$\text{Количество молекул водорода} = n \times N_A$ $\text{Количество молекул воды} = 2 \times \text{Количество молекул водорода}$

где $N_A$ - число Авогадро (приблизительно $6.022 \times 10^{23} \, \text{молекул/моль}$).

2. Рассчитаем массу воды, используя молекулярный вес водорода и воды:

$\text{Масса воды} = \text{Количество молекул воды} \times \text{Молекулярный вес воды}$

Расчеты дают нам массу воды, образовавшейся при сгорании 11.2 литра водорода.