Какой процент сероводорода разложился на простые вещества при нагревании одной молярной массы сероводорода в сосуде

Zagadochnyy_Elf

69

Чтобы решить данную задачу, мы должны использовать соответствующие химические законы и формулы. В данном случае нам предоставлены молярная масса сероводорода, объем сосуда и его давление, а также предполагается, что все сероводород разложился на простые вещества.

1. Найдем количество вещества сероводорода в сосуде. Для этого воспользуемся формулой идеального газа:

\[ n = PV / RT \]

где:
n - количество вещества в молях,
P - давление в паскалях,
V - объем в литрах,
R - универсальная газовая постоянная (около 8.314 Дж/(моль·К),
T - температура в кельвинах.

В данной задаче давление задано в килопаскалях, поэтому его нужно перевести в паскали:

\[ P = 420 \, \text{кПа} = 420 \, \times 10^3 \, \text{Па} \]

Температура также нужно перевести в кельвины:

\[ T = 800 \, \text{°C} + 273.15 \, \text{К} \]

Объем сосуда равен 30 литрам:

\[ V = 30 \, \text{л} \]

2. Теперь, когда у нас есть количество вещества сероводорода, нам нужно найти количество вещества серы, которое образуется при разложении сероводорода. Молекула сероводорода состоит из атомов серы и водорода в соотношении 1:2, следовательно, количество вещества серы будет равно половине количества вещества сероводорода:

\[ n_{\text{сера}} = \frac{1}{2} \times n_{\text{сероводород}} \]

3. Итак, мы нашли количество вещества серы, которое образуется при разложении сероводорода. Чтобы найти процент разложенного сероводорода, необходимо знать изначальное количество вещества сероводорода и количество вещества серы:

\[ \text{процент} = \frac{n_{\text{сероводород}} - n_{\text{сера}}}{n_{\text{сероводород}}} \times 100 \]

Теперь мы можем приступить к вычислениям:

1. Подстановка значений:
\[ P = 420 \times 10^3 \, \text{Па} \]
\[ V = 30 \, \text{л} \]
\[ T = 800 \, \text{°C} + 273.15 \, \text{К} \]

2. Вычисление количества вещества сероводорода:
\[ n_{\text{сероводород}} = \frac{(420 \times 10^3 \, \text{Па}) \times (30 \, \text{л})}{8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} \times \text{Т}} \]

3. Вычисление количества вещества серы:
\[ n_{\text{сера}} = \frac{1}{2} \times n_{\text{сероводород}} \]

4. Вычисление процента разложенного сероводорода:
\[ \text{процент} = \frac{n_{\text{сероводород}} - n_{\text{сера}}}{n_{\text{сероводород}}} \times 100 \]

Подставьте значения из шага 1 и выполните расчеты, чтобы получить итоговый ответ. Не забудьте указать единицы измерения при ответе. Если у вас возникнут дополнительные вопросы или понадобится помощь в решении, не стесняйтесь задавать их.