Какой объем (н.у.) газа образуется при реакции оксида азота (II) объемом 50 л (н.у.) с избытком кислорода?

Муся_8296

13

Чтобы решить данную задачу, необходимо учесть химическую реакцию, которая происходит между оксидом азота (II) и кислородом.
Реакция выглядит следующим образом:
\[4NO + O_2 \rightarrow 2N_2O_5\]

Из реакции видно, что на каждые 4 молекулы оксида азота (II) (NO) требуется 1 молекула кислорода (O2), чтобы полностью прореагировать и образовать 2 молекулы пентоксида азота (N2O5).

Так как в задаче сказано, что оксид азота (II) имеет объем 50 л (н.у.), то необходимо найти, сколько молекул оксида азота (II) содержится в этом объеме.

Объем газа можно выразить через количество молекул по формуле:

\[V = n \cdot V_m\]

где V - объем газа (в литрах), n - количество молекул газа, V_m - молярный объем (22,4 л/моль в нормальных условиях).

Для нахождения количества молекул оксида азота (II) в объеме 50 л (н.у.), нужно разделить данный объем на молярный объем:

\[n = \frac{V}{V_m} = \frac{50}{22,4} = 2,232\ моль\]

Теперь, зная количество молекул оксида азота (II), можно определить, сколько молекул кислорода требуется для полного превращения всех молекул оксида азота (II).

По химическому уравнению известно, что для 4 молекул оксида азота (II) требуется 1 молекула кислорода. Поэтому количество молекул кислорода можно найти, умножив количество молекул оксида азота (II) на коэффициент пропорциональности 1/4:

\[n_{O2} = n_{NO} \cdot \frac{1}{4} = 2,232 \cdot \frac{1}{4} = 0,558\ моль\]

Таким образом, для прореагирования всех 2,232 моль оксида азота (II) требуется 0,558 моль кислорода.

Теперь мы можем найти объем кислорода, который был использован в реакции.

Объем кислорода можно найти, умножив количество молей кислорода на молярный объем:

\[V_{O2} = n_{O2} \cdot V_m = 0,558 \cdot 22,4 = 12,491\ л\]

Итак, объем кислорода, использованного в реакции, составляет 12,491 л (н.у.).