Чтобы решить задачу, нам нужно использовать законы, касающиеся газов, и, в частности, закон Бойля и уравнение состояния идеального газа. В этой задаче также необходимо применить стехиометрию для нахождения объема избытка кислорода.
Шаг 1: Определение уравнения реакции.
Взаимодействие сернистого газа (SO₂) с кислородом (O₂) происходит по следующему уравнению:
[ 2 SO_2 + O_2 \rightarrow 2 SO_3 ]
Это означает, что 2 моль сернистого газа реагируют с 1 моль кислорода, чтобы образовать 2 моль серной кислоты. В объеме газа соотношение будет таким же.
Шаг 2: Определение соотношения объемов.
Согласно законам газов, объемы реагирующих газов находятся в том же соотношении, что и их моли (при равных условиях температуры и давления). Таким образом, согласно уравнению реакции:
- 2 объема SO₂ реагируют с 1 объемом O₂.
- Это означает, что для 112 л SO₂ нам нужно:
[
\text{Объем O₂} = \frac{112 , \text{л SO₂}}{2} = 56 , \text{л O₂}
]
Шаг 3: Вычисление избытка кислорода.
Мы знаем, что у нас есть 96 л кислорода. Теперь мы можем найти, сколько кислорода останется после реакции:
[
\text{Изначальный объем O₂} - \text{Объем O₂, который был использован} = 96 , \text{л} - 56 , \text{л} = 40 , \text{л}
]
Ответ:
Таким образом, объем избытка кислорода составляет 40 л.
