Дано:
- Объем водорода (н. у.): 56 л
- Масса кислорода: 56 г
Найти:
- Массу воды, образующейся при сжигании смеси.
Решение:
1. Переведем объем водорода в массу. Используем условие нормальных условий (н. у.) для газа: 1 моль газа при н. у. занимает 22,4 л.
- Молекулярная масса водорода (H2) = 2 г/моль
- Количество моль водорода = 56 л / 22,4 л/моль = 2,5 моль
2. Найдем массу кислорода и его количество моль:
- Молекулярная масса кислорода (O2) = 32 г/моль
- Количество моль кислорода = 56 г / 32 г/моль = 1,75 моль
3. Запишем уравнение реакции сжигания водорода:
2 H2 + O2 → 2 H2O
По уравнению реакции 2 моль водорода реагируют с 1 моль кислорода. Сравним количество моль реагентов:
- У нас 2,5 моль водорода и 1,75 моль кислорода.
Для полного реагирования 2,5 моль водорода потребуется 1,25 моль кислорода (2,5 моль H2 / 2 = 1,25 моль O2). Поскольку у нас 1,75 моль кислорода, его в избытке. Поэтому водород является лимитирующим реагентом.
4. Найдем массу образующейся воды:
- Количество моль воды = 2,5 моль H2 (по уравнению на 2 моль H2 образуется 2 моль H2O) = 2,5 моль H2 = 2,5 моль H2O
- Молекулярная масса воды (H2O) = 18 г/моль
- Масса воды = 2,5 моль × 18 г/моль = 45 г
Ответ:
масса воды, образующейся при сжигании смеси, составляет 45 г