Вычислите массы каждого из продуктов реакции
WO3(тв.)+H2(г.)→W(тв.)+H2O(г.)
если для взаимодействия израсходовано 3200 cм3 H2 (н.у.)? Вычислите объем газа-продукта реакции (н.у.).
Для решения этой задачи, нам необходимо использовать соотношение между объемами газов и их молярными количествами, а также молярные массы веществ.
Сначала найдем количество вещества H2, используя его объем и условия нормальных условий (н.у.). По определению, 1 моль любого газа занимает 22,4 литра при нормальных условиях. Таким образом, для нахождения количества молей H2, мы можем использовать следующее соотношение:
n(H2) = V(H2) / Vm(H2)
где n(H2) - количество молей H2, V(H2) - объем H2 (н.у.), Vm(H2) - молярный объем H2 при нормальных условиях.
Подставляя известные значения, получаем:
n(H2) = 3200 см3 / 22,4 л/моль = 142,86 моль
Теперь, используя уравнение реакции, мы можем установить соотношение между количествами молей H2 и WO3:
2 моль H2 : 1 моль WO3
Таким образом, количество молей WO3 будет равно половине количества молей H2:
n(WO3) = 142,86 моль / 2 = 71,43 моль
Далее, чтобы найти массу WO3, мы можем использовать молярную массу WO3. Молярная масса WO3 равна сумме масс атомов в молекуле WO3. По таблице молярных масс, масса атома W равна примерно 183,84 г/моль, а масса атома O равна примерно 16 г/моль.
Молярная масса WO3 = (183,84 г/моль) + 3 * (16 г/моль) = 231,84 г/моль
Теперь мы можем найти массу WO3, умножив количество молей WO3 на его молярную массу:
масса WO3 = n(WO3) * молярная масса WO3 = 71,43 моль * 231,84 г/моль = 16571,87 г
Таким же образом, мы можем найти массу H2O, используя количество молей H2O, равное количеству молей WO3:
масса H2O = n(WO3) * молярная масса H2O = 71,43 моль * (18 г/моль) = 1285,74 г
Наконец, чтобы найти объем газа-продукта реакции (H2O) при нормальных условиях, мы можем использовать тот же принцип, что и для H2:
V(H2O) = n(H2O) * Vm(H2O)
где V(H2O) - объем H2O (н.у.), n(H2O) - количество молей H2O, Vm(H2O) - молярный объем H2O при нормальных условиях.
Подставляя известные значения, получаем:
V(H2O) = 1285,74 г / (18 г/моль * 22,4 л/моль) = 3,99 л
Таким образом, массы каждого из продуктов реакции будут следующими:
- масса WO3 = 16571,87 г
- масса H2O = 1285,74 г
Объем газа-продукта реакции (H2O) при нормальных условиях составляет 3,99 л.