Какое количество хлороводорода образуется при реакции 100 литров хлора с 50 литрами водорода?

Звездный_Пыл

3

Для решения этой задачи нам нужно учесть химическое уравнение реакции между хлором (Cl2) и водородом (H2). Химическое уравнение данной реакции выглядит следующим образом:

\[Cl2 + H2 \rightarrow 2HCl\]

Это означает, что каждая молекула хлора реагирует с одной молекулой водорода, образуя две молекулы хлороводорода.

Сначала нам нужно вычислить количество вещества (в молях) хлора и водорода, используя их объемы и условия идеального газа. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

\[PV = nRT\]

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная, а T - абсолютная температура.

Условия задачи не указывают конкретные значения давления и температуры, поэтому мы можем их проигнорировать и предположить, что реакция происходит при стандартных условиях (т.е. при давлении 1 атмосферы и температуре 273 К).

Молярный объем идеального газа при стандартных условиях составляет 22,4 литра. Таким образом, объем вещества в молях можно вычислить, разделив объем газа на молярный объем:

\[n = \frac{V}{22.4}\]

Теперь применим это уравнение к хлору и водороду:

Для хлора:
\[n_{Cl2} = \frac{100 \ литров}{22.4 \ литров/моль} = 4.46 \ моль\]

Для водорода:
\[n_{H2} = \frac{50 \ литров}{22.4 \ литров/моль} = 2.23 \ моль\]

Таким образом, у нас есть 4.46 моль хлора и 2.23 моль водорода для реакции.

Исходя из химического уравнения, мы знаем, что каждая молекула хлора реагирует с одной молекулой водорода, образуя две молекулы хлороводорода. Следовательно, количество хлороводорода будет в два раза больше количества исходного хлора. Таким образом, количество хлороводорода будет равно:

\[n_{HCl} = 2 \times n_{Cl2} = 2 \times 4.46 \ моль = 8.92 \ моль\]

Теперь мы должны преобразовать количество хлороводорода в объем, используя уравнение состояния идеального газа:

\[V_{HCl} = n_{HCl} \times 22.4 \ литров/моль = 8.92 \ моль \times 22.4 \ литров/моль = 199.81 \ литров\]

Таким образом, образуется примерно 199.81 литра хлороводорода при реакции 100 литров хлора с 50 литрами водорода.

Надеюсь, этот подробный ответ помог вам разобраться в решении задачи! Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать.