Задания 26. Расчеты массы вещества или объема газов по параметрам одного из участвующих в реакции веществ

Задание №1

BAA200

Какой объем (н.у.) оксида углерода (II) можно окислить кислородом в объеме 27 л (н.у.)?

1. 54 л
2. 27 л
3. 13,5 л
4. 50 л

Решение

Ответ: 1

Пояснение:

Реакция окисления оксида углерода (II) протекает следующим образом (C⁺² → C⁺⁴):

2CO + O₂ = 2CO₂

По уравнению реакции количество вещества CO в 2 раза больше количества вещества O₂, поэтому ν(CO) = 2ν(O₂), следовательно, V(O₂) = 2V(O₂) (из уравнения для газов V = V_m^.ν, где V_m = 22,4 л/моль при н.у.).

Таким образом, имеем: V(O₂) = 2V(O₂) = 27 л ^.2 = 54 л.

Задание №2

1CE85C

Объем (н.у.) оксида углерода (IV), который образуется при окислении 2 л (н.у.) оксида углерода (II) кислородом воздуха, равен

1. 1 л
2. 2 л
3. 3 л
4. 4 л

Решение

Ответ: 2

Пояснение:

Углекислый газ CO₂ образуется при окислении угарного газа CO кислородом:

2CO + O₂ = 2CO₂

По уравнению реакции ν(CO₂) = ν(CO), следовательно, V(CO₂) = V(CO) (из уравнения V = V_m^.ν, где V_m = 22,4 л/моль при н.у.).

V(CO₂) = V(CO) = 2 л.

Задание №3

6DEEEC

Через раствор, содержащий 29,4 г серной кислоты, пропустили аммиак до образования средней соли. Объем (н.у.) прореагировавшего газа составил __________ л.

(Запишите число с точностью до сотых.)

Решение

Ответ: 13,44

Пояснение:

Реакция образования средней соли сульфата аммония протекает по схеме:

H₂SO₄ + 2NH₃ = (NH₄)₂SO₄

Масса вещества вычисляется по формуле:

m = M ^. ν,

где M – молярная масса вещества [г/моль], ν – количество вещества [моль].

Найдем количество прореагировавшей серной кислоты (M(H₂SO₄) = 98 г/моль):

ν(H₂SO₄) = m(H₂SO₄)/M(H₂SO₄) = 29,4 г/98 г/моль = 0,3 моль.

По уравнению реакции:

ν(NH₃) = 2ν(H₂SO₄) = 0,3 моль ^. 2 = 0,6 моль.

Объем газов вычисляется по формуле:

V = V_m^.ν, где V_m = 22,4 л/моль при н.у.

Таким образом,

V(NH₃) = V_m ^. ν(NH₃) = 22,4 л/моль ^. 0,6 моль = 13,44 л.

Задание №4

C39336

Какой объём (н.у.) газа образуется в результате взаимодействия угарного газа с 9 л (н.у.) кислорода? (Запишите число с точностью до целых.)

Решение

Прежде всего запишем уравнение реакции:

2CO + O₂ = 2CO₂

Далее задачу можно решать двумя способами:

Первый способ:

Рассчитаем количество вещества кислорода:

v(O₂) = V(O₂) / V_m = 9 л / 22,4 л/моль = 0,402 моль

По уравнению реакции:

v(CO₂) = 2 ∙ v(O₂) = 2 ∙ 0,402 = 0,804 моль

Следовательно:

V(CO₂) = v(CO₂) ∙ V_m = 0,804 моль ∙ 22,4 л/моль = 18 л

Второй способ:

Следствием из закона Авогадро является то, что объемы газов, находящихся в одинаковых условиях, относятся друг к другу так же, как и количества молей этих газов. Т.е. если по уравнению реакции 2∙v_{прореаг.} (O₂) = v_обр.(CO₂) то это значит, что

2∙V_{прореаг.} (O₂) = V_обр_.(CO₂) т.е.

V_обр_.(CO₂) = 2 ∙ 9 л = 18 л.