Question

Какое количество вещества содержат 112 л газа водорода Н2 (н.у.)? Какое количество вещества (н.у.) содержится в 4,48 л углекислого газа СО2? Какой объём (н.у.) займёт сернистый газ SO2 массой 9,6 г? Какой объём (н.у.) займёт 248,5 г газа хлора Сl2? Какой объём (н.у.) займёт 4 кг метана СН4? Решите плиз оч надо

Answer 1

1) n(H2) = 112 / 22,4 = 5 моль
Ответ: 5 моль

2) n(CO2) = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль
Ответ: 0,2 моль

3) n(SO2) = 9,6 / 64 = 0,15 моль
V(SO2) = 0,15 x 22,4 = 3.36 л
Ответ: 3,36л

4) V(Cl2) = (248,5 / 71) x 22,4 = 78,4 л
Ответ: 78,4 л

5) V (CH4) = (4 000 / 16) x 22,4 = 5600 л
Ответ: 5600 л

Answer 2

Для решения этих задач, мы будем использовать уравнение состояния идеального газа:

\[ PV = nRT \]

где: - \( P \) - давление газа, - \( V \) - объем газа, - \( n \) - количество вещества в молях, - \( R \) - универсальная газовая постоянная (\(8.314 \, \text{л} \cdot \text{кПа} / \text{моль} \cdot \text{K}\)), - \( T \) - температура в кельвинах.

Мы также используем понятие нормальных условий (н.у.), что означает, что при нормальных условиях температура равна 273.15 K, а давление равно 1 атмосфере (101.325 кПа).

1. Газ водорода \(H_2\):

\[ n = \frac{PV}{RT} = \frac{(1 \, \text{атм} \times 112 \, \text{л})}{(0.0821 \, \text{л} \cdot \text{кПа} / \text{моль} \cdot \text{K} \times 273.15 \, \text{K})} \]

\[ n \approx \frac{112}{22.414} \approx 5 \, \text{моль} \]

2. Углекислый газ \(CO_2\):

\[ n = \frac{PV}{RT} = \frac{(1 \, \text{атм} \times 4.48 \, \text{л})}{(0.0821 \, \text{л} \cdot \text{кПа} / \text{моль} \cdot \text{K} \times 273.15 \, \text{K})} \]

\[ n \approx \frac{4.48}{22.414} \approx 0.2 \, \text{моль} \]

3. Сернистый газ \(SO_2\):

\[ n = \frac{m}{M} \]

где \( m \) - масса газа, \( M \) - молярная масса газа.

\[ n = \frac{9.6 \, \text{г}}{64 \, \text{г/моль}} \approx 0.15 \, \text{моль} \]

\[ V = \frac{nRT}{P} = \frac{(0.15 \, \text{моль} \times 0.0821 \, \text{л} \cdot \text{кПа} / \text{моль} \cdot \text{K} \times 273.15 \, \text{K})}{1 \, \text{атм}} \]

\[ V \approx \frac{0.15 \times 273.15 \times 0.0821}{1} \, \text{л} \]

4. Газ хлора \(Cl_2\):

\[ n = \frac{m}{M} \]

\[ n = \frac{248.5 \, \text{г}}{70.9 \, \text{г/моль}} \approx 3.5 \, \text{моль} \]

\[ V = \frac{nRT}{P} = \frac{(3.5 \, \text{моль} \times 0.0821 \, \text{л} \cdot \text{кПа} / \text{моль} \cdot \text{K} \times 273.15 \, \text{K})}{1 \, \text{атм}} \]

\[ V \approx \frac{3.5 \times 273.15 \times 0.0821}{1} \, \text{л} \]

5. Метан \(CH_4\):

\[ n = \frac{m}{M} \]

\[ n = \frac{4000 \, \text{г}}{16 \, \text{г/моль}} \approx 250 \, \text{моль} \]

\[ V = \frac{nRT}{P} = \frac{(250 \, \text{моль} \times 0.0821 \, \text{л} \cdot \text{кПа} / \text{моль} \cdot \text{K} \times 273.15 \, \text{K})}{1 \, \text{атм}} \]

\[ V \approx \frac{250 \times 273.15 \times 0.0821}{1} \, \text{л} \]

Обратите внимание, что для газов при нормальных условиях \(1 \, \text{моль}\) занимает приблизительно \(22.414 \, \text{л}\).