Какой объем воды образуется при взрыве смеси, содержащей 1,12 л водорода и 0,8 л кислорода? Какое вещество присутствует

Lebed

8

Чтобы решить данную задачу, необходимо знать, что взрыв смеси водорода и кислорода приводит к образованию воды. В данном случае, вам нужно найти объем образовавшейся воды, а также определить, какое вещество присутствует в избытке и его количество.

Для решения задачи воспользуемся химическим уравнением реакции:

\[2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O\]

Из уравнения видно, что для образования двух молей воды необходимо две моли водорода и одна моль кислорода.

Сначала определим, какое вещество присутствует в избытке. Для этого вычислим, сколько молей водорода и кислорода содержится в исходной смеси.

1,12 л водорода можно перевести в моли, зная, что 1 моль газа занимает при нормальных условиях (температура 0 °C и давление 1 атм) объем около 22,4 л. Таким образом, объем водорода в молях равен:

\[n(H_2) = \frac{1.12}{22.4} \approx 0.05\ моль\]

Аналогично, для кислорода:

\[n(O_2) = \frac{0.8}{22.4} \approx 0.036\ моль\]

Из уравнения видно, что для образования двух молей воды необходимо две моли водорода. Поскольку у нас есть только 0.05 моль водорода, это означает, что водород присутствует в избытке.

Теперь рассчитаем количество воды, образовавшейся при реакции. Учитывая, что мы знаем, что для образования 2 моль воды требуется 2 моль водорода, вычислим объем воды в молях:

\[n(H_2O) = 2 \times 0.05 = 0.1\ моль\]

Теперь для определения объема воды в литрах воспользуемся обратной связью с объемом одной моли газа:

\[V(H_2O) = n(H_2O) \times 22.4 = 0.1 \times 22.4 = 2.24\ л\]

Таким образом, объем образовавшейся воды равен 2.24 л.

Далее необходимо вычислить, сколько молей кислорода осталось после реакции. Учитывая, что на одну моль кислорода требуется две моли водорода, мы знаем, что 0.05 моля водорода соответствуют 0.025 молям кислорода.

Таким образом, изначально было 0.036 моль кислорода, а после реакции осталось 0.011 моль.

Наконец, чтобы определить объем кислорода в избытке, воспользуемся обратной связью с объемом одной моли газа:

\[V(O_2_{изб}) = n(O_2_{изб}) \times 22.4 = 0.011 \times 22.4 = 0.2464\ л\]

Таким образом, количество вещества, присутствующего в избытке, равно 0.2464 литра кислорода.

Итак, ответы на задачу:

1) Объем образованной воды составляет 2.24 литра.

2) Кислород присутствует в избытке, и его количество равно 0.2464 литра.