Question

Сосуд объемом 7 литра был наполнен водородом в количестве 30 моль и хлором в количестве 35 моль. После проведения реакции ( по схеме Н2(г)+ Cl(r) <>2HCI(г) ) в течении 20 секунд, количество водорода уменьшилось до 2 молей. Определите среднюю скорость реакции (моль/литр мин)

Answer 1

Перед определением средней скорости реакции нужно убедиться, что в процессе реакции произошло слишком небольшое изменение объема, чтобы его можно было не учитывать.

Из уравнения реакции видно, что на каждые 1 моль водорода, который реагирует, образуется 1 моль HCI. Таким образом, в процессе реакции было образовано 28 моль HCI.

Общее количество вещества в системе изменилось с 65 моль до 30 моль + 28 моль = 58 моль. Поскольку объем остался неизменным, можно считать, что давление также не изменилось.

Тогда, используя уравнение состояния идеального газа, можно найти начальную концентрацию веществ в системе:

P * V = n * R * T

где P - давление, V - объем, n - количество веществ, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Выразим количество веществ:

n = P * V / (R * T)

Для водорода:

n(H2) = (P * V) / (R * T) = (1 атм * 7 л) / (0,0821 л*атм/моль*К * 298 К) * 30 моль = 88,25 моль

Для хлора:

n(Cl2) = (1 атм * 7 л) / (0,0821 л*атм/моль*К * 298 К) * 35 моль = 109,33 моль

Тогда начальная концентрация водорода:

C(H2) = n(H2) / V = 88,25 моль / 7 л = 12,61 моль/л

Средняя скорость реакции можно найти по формуле:

v(ср) = Δn/Δt/V

где Δn - изменение количества вещества, Δt - время реакции, V - объем.

Изменение количества водорода равняется 30 моль – 2 моль = 28 моль. Время реакции составляет 20 секунд.

Тогда средняя скорость реакции равна:

v(ср) = 28 моль / (20 сек * 1 л) = 1,4 моль/л*сек = 84 моль/л*мин

Ответ: 84 моль/л*мин.

Answer 2

Calculation of Average Reaction Rate

To determine the average reaction rate, we need to calculate the change in the number of moles of hydrogen gas (H2) per liter of the reaction mixture per minute.

Given: - Volume of the vessel: 7 liters - Initial moles of hydrogen gas (H2): 30 moles - Initial moles of chlorine gas (Cl2): 35 moles - Final moles of hydrogen gas (H2): 2 moles - Reaction time: 20 seconds

The balanced chemical equation for the reaction is: H2(g) + Cl2(g) -> 2HCl(g)

According to the stoichiometry of the reaction, 1 mole of hydrogen gas reacts with 1 mole of chlorine gas to produce 2 moles of hydrogen chloride gas.

To find the change in the number of moles of hydrogen gas, we can use the stoichiometry of the reaction:

Change in moles of H2 = Initial moles of H2 - Final moles of H2 = 30 moles - 2 moles = 28 moles

Now, we can calculate the average reaction rate using the formula:

Average Reaction Rate = (Change in moles of H2) / (Volume of the vessel * Reaction time)

Substituting the values: Average Reaction Rate = 28 moles / (7 liters * 20 seconds)

To convert the reaction time from seconds to minutes, we divide by 60: Average Reaction Rate = 28 moles / (7 liters * (20 seconds / 60 seconds))

Simplifying the expression: Average Reaction Rate = 28 moles / (7 liters * (1/3) minutes)

Finally, we can calculate the average reaction rate: Average Reaction Rate = 12 moles/liter/minute

Therefore, the average reaction rate of the given reaction is 12 moles/liter/minute.

Please note that the provided search results did not contain relevant information for this specific calculation.