Question

Взакрытом сосуде смешали при одинаковых условиях 10 л водорода и 5 л хлора. через смесь пропустили электрический разряд. вычислите объемные доли веществ в обазовавшейся после взрыва смеси.

Answer 1

H2 + Cl2 = 2HCl

n(H2) = V(H2)/Vm  (Vm -молярный объем, равен 22,4 л/моль при н.у.)

n(H2) = 10/22,4 = 0,45моль.

n(Cl2) = 5/22,4 = 0,22моль.

По уравнению реакции видно, что водород и хлор реагируют в равных количествах n(H2)=n(Cl2). На деле же водорода больше, он в избытке, значит хлор расходуется полностью, а водород остается. Количество хлороводорода рассчитываем по хлору, т.к. он расходуется полностью:

По уравнению реакции видно, что хлороводорода получается в два раза больше чем вступило в реакцию хлора n(HCl) = 2*n(Cl2) = 2*0,22 = 0,44моль.

Рузельтирующая смесь состоит из хлороводорода и непрореагировавшего водорода. Количество непрореагировавшего водорода равно разнице между исходным количеством его и тем, что вступило в реакцию. По реакции видно, что водорода израсходовалось столько же сколько и хлора, значит после реакции водорода осталось 0,45 - 0,22 = 0,23моль.

Находим объемы хлороводорода и водорода:

V(H2) = n(H2)*Vm = 0,23*22,4 = 5л.

V(HCl) = n(HCl)*Vm = 0,44*22,4 = 10 л.

фи(газа) = V(газа)/V(всех газов)  (фи - объемная доля)

фи(Н2) = 5/15 = 0,33 или 33%

фи(HCl) = 10/15 = 0,67 или 67%