Top.Mail.Ru
Ответы

Решите домашнее задание по химии пожалуйста

Смесь водорода с ксеноном, плотность которой по азоту составляет 1,91, подожгли при 500С, при этом выделилось 32,41 кДж теплоты. Определите начальный объём смеси в литрах при нормальных условиях. Qсгорания(H2) = 242 кДж/моль.

По дате
По рейтингу
Аватар пользователя
Ученик

Сам решай

Аватар пользователя
Ученик

Не уверена, но попробую.
Сначала переведем из кДж в обычные для удобства:
32,41 кДж = 32410 Дж - выделилось теплоты.
Qсгорания(Н2) = 242000 Дж/моль

Теперь можем найти количество молей водорода, сгоревшего в результате выделения энергии:
n(H2) = Q/Qсгорания = 32410/242000 = 0,134 моль

Вычисляем массу водорода.
Молярная масса водорода составляет
2 г/моль. Тогда m(H2) = n(H2) × Mr(H2) = 0,134 × 2 = 0,268 г

Рассчитаем массу смеси:
Из условия задачи плотность смеси по азоту составила 1,91. Плотность азота
p(N2) составляет около 1,25 г/л (при н.у)
Тогда плотность смеси:
pсмеси = 1,91 × 1,25 = 2,3875 г/л


Определяем общий объём смеси.
Можем рассчитать объём смеси при нормальных условиях, имея mсмеси:
V = mсмеси/рсмеси.

Мы может предположить что у нас в данном случае преобладает водород (а это вообще маловероятно), рассчитаем:
V = 0,268 г / 2,3875 г/л ≈ 0,112л

Однако, учитывая, что желаемой величиной является начальный объём, который превышает этот результат, и показывая, что есть присутствие ксенона, принять его в расчет.
По сути, нам нужно понять, что общий объём будет равен:
Vобщее = nсмеси × R × T/ P
(тут общие значения в виде букв)

То есть значения могут не быть идеальными, и эти максимальные +/- отводы просто фиксируют, что нам нужно больше увидеть, основываясь на количестве водорода рассматриваемого контекста.

Ничего не гарантирую.

Аватар пользователя
Ученик

Для решения задачи сначала найдем состав смеси водорода и ксенона, а затем определим начальный объем смеси при нормальных условиях.

Определим молекулярные массы:

Молекулярная масса водорода (H₂) = 2 г/моль
Молекулярная масса ксенона (Xe) = 131 г/моль
Молекулярная масса азота (N₂) = 28 г/моль
Плотность смеси по азоту:
Плотность смеси по азоту составляет 1,91. Это означает, что:

Плотность смеси
=
1
,
91
×
плотность N
2
=
1
,
91
×
1
,
25

г/л
=
2
,
3875

г/л
Плотность смеси=1,91×плотность N
2

=1,91×1,25г/л=2,3875г/л
Запишем уравнение для смеси:
Обозначим массу водорода как
m
1
m
1

и массу ксенона как
m
2
m
2

. Тогда:

плотность смеси
=
m
1
+
m
2
V
плотность смеси=
V
m
1

+m
2




Состав смеси:
Из уравнения реакции сгорания водорода:

2
H
2
+
O
2

2
H
2
O
2H
2

+O
2

→2H
2

O
1 моль водорода выделяет 242 кДж. Если выделилось 32,41 кДж, то количество молей водорода, сгоревшего в реакции:

n
H
2
=
32
,
41

кДж
242

кДж/моль

0
,
134

моль
n
H
2



=
242кДж/моль
32,41кДж

≈0,134моль
Определим массу водорода:

m
1
=
n
H
2

M
H
2
=
0
,
134

моль

2

г/моль
=
0
,
268

г
m
1

=n
H
2



⋅M
H
2



=0,134моль⋅2г/моль=0,268г
Состав смеси:
Обозначим количество молей ксенона как
n
X
e
n
Xe

. Плотность смеси можно выразить через массы и молекулярные массы:

m
1
+
m
2
V
=
0
,
268
+
n
X
e

131
V
=
2
,
3875
V
m
1

+m
2



=
V
0,268+n
Xe

⋅131

=2,3875
Объем смеси при нормальных условиях:
При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л. Таким образом, объем смеси можно найти, используя уравнение состояния:

V
=
n

22
,
4

л
V=n⋅22,4л
Подставив значения, мы можем найти начальный объем смеси.

Определим начальный объем смеси:
Если
n
H
2
+
n
X
e
=
n
n
H
2



+n
Xe

=n, то:

n
=
n
H
2
+
n
X
e
=
0
,
134
+
m
2
M
X
e
n=n
H
2



+n
Xe

=0,134+
M
Xe


m
2




Подставив значения и решив уравнение, мы можем найти начальный объем смеси.

Аватар пользователя
Гуру

не



Видео по теме