Для того чтобы рассчитать массу и объем кислорода, вступившего в реакцию с водородом, воспользуемся уравнением реакции горения водорода:
\[ 2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O \]
Сначала определим количество вещества водорода. Известно, что 1 моль газа при нормальных условиях (НД) занимает объем 22,4 литра (или 0,0224 кубических метра).
- Определим количество вещества водорода:
\[ V(H_2) = 11,2 \, \text{м}^3 = 11200 \, \text{л} \]
\[ n(H_2) = \frac{V(H_2)}{22,4 \, \text{л/моль}} = \frac{11200}{22,4} \approx 500 \, \text{моль} \]
- По уравнению реакции видно, что на 2 моль водорода требуется 1 моль кислорода. Следовательно, количество кислорода:
\[ n(O_2) = \frac{500 \, \text{моль}}{2} = 250 \, \text{моль} \]
- Теперь найдем объем кислорода при нормальных условиях:
\[ V(O_2) = n(O_2) \times 22,4 \, \text{л/моль} = 250 \times 22,4 \approx 5600 \, \text{л} = 5,6 \, \text{м}^3 \]
- Теперь определим массу кислорода. Молярная масса кислорода (O2) составляет приблизительно 32 г/моль:
\[ m(O_2) = n(O_2) \times M(O_2) = 250 \, \text{моль} \times 32 \, \text{г/моль} = 8000 \, \text{г} = 8 \, \text{кг} \]
Таким образом, в реакцию вступило 5,6 кубических метров и 8 килограммов кислорода.
