Question

Рассчитайте объем водорода (н.у), который полностью прореагирует по уравнению реакций H2+CI2=2HCI с 2 маль хлора (н.у)

Answer 1

Хл 0,5моль
Н2 + CI2 = 2HCI Х = 22,4 * 0,5
22,4л 1моль -----------= 11,2 л

Answer 2

Для решения этой задачи давайте рассмотрим уравнение реакции между водородом (H₂) и хлором (Cl₂), образующее хлороводород (HCl):

\[ H₂ + Cl₂ \rightarrow 2HCl \]

Это уравнение говорит нам о том, что одна молекула водорода (H₂) реагирует с одной молекулой хлора (Cl₂), образуя две молекулы хлороводорода (2HCl).

Теперь давайте рассмотрим реакцию в условиях нормальных условий (н.у), что означает температуру 0°C (273.15 K) и давление 1 атмосфера (101.325 кПа).

Объемы газов при нормальных условиях связаны с их количеством молекул через уравнение состояния идеального газа:

\[ PV = nRT \]

где: - \( P \) - давление (в паскалях), - \( V \) - объем (в м³), - \( n \) - количество молекул газа (в молях), - \( R \) - универсальная газовая постоянная (\( R = 8.314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)} \)), - \( T \) - температура (в кельвинах).

Сначала, найдем количество молекул водорода и хлора до реакции. Для начала предположим, что у нас есть 1 моль каждого газа.

\[ n_{H_2} = 1 \, \text{моль} \] \[ n_{Cl_2} = 1 \, \text{моль} \]

Согласно уравнению реакции, одна моль водорода реагирует с одной молью хлора, образуя две молекулы HCl. Таким образом, после реакции у нас будет:

\[ n_{HCl} = 2 \times n_{H_2} = 2 \times 1 = 2 \, \text{моль HCl} \]

Теперь используем уравнение состояния идеального газа для каждого газа до и после реакции:

Для водорода:

\[ P_{H_2} \cdot V_{H_2} = n_{H_2} \cdot R \cdot T \] \[ P_{H_2} \cdot V_{H_2} = 1 \cdot 8.314 \cdot 273.15 \]

Для хлора:

\[ P_{Cl_2} \cdot V_{Cl_2} = n_{Cl_2} \cdot R \cdot T \] \[ P_{Cl_2} \cdot V_{Cl_2} = 1 \cdot 8.314 \cdot 273.15 \]

После реакции для хлороводорода:

\[ P_{HCl} \cdot V_{HCl} = n_{HCl} \cdot R \cdot T \] \[ P_{HCl} \cdot V_{HCl} = 2 \cdot 8.314 \cdot 273.15 \]

Теперь объем водорода (н.у) можно рассчитать, вычтя объем хлора до реакции и добавив объем хлороводорода после реакции:

\[ V_{H_2} = V_{H_2} - V_{Cl_2} + V_{HCl} \]

Подставим значения и рассчитаем:

\[ V_{H_2} = (1 \cdot 8.314 \cdot 273.15) - (1 \cdot 8.314 \cdot 273.15) + (2 \cdot 8.314 \cdot 273.15) \]

\[ V_{H_2} \approx 2 \cdot 8.314 \cdot 273.15 \]

\[ V_{H_2} \approx 4558.59 \, \text{м}^3 \]

Таким образом, объем водорода (н.у), который полностью прореагирует по уравнению реакции \( H_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl \) с 2 молями хлора (н.у), составляет приблизительно 4558.59 м³.