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:
$$4NO+O_2\to 2N_2{O}_5$$

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:

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

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:

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

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:

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

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