Для решения задачи нам нужно воспользоваться понятием стехиометрии и газовым законом.
Записать уравнение реакции:
\[ 2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O \]
Это уравнение показывает, что два моля водорода реагируют с одним молем кислорода, чтобы образовать два моля воды.
Определить мольное соотношение:
- По уравнению: 2 моль \(H_2\) + 1 моль \(O_2\) → 2 моль \(H_2O\)
Найти количество молей кислорода:
В задаче говорится, что обменялось 972 дЖ теплоты. Нам нужно рассчитать количество молей кислорода, которые реагировали, учитывая указанное количество теплоты.
Подсчитать мольное количество:
Если 1 моль \( O_2 \) выделяется 484 кДж (или 484000 Дж), можно рассчитать количество молей:
\[ \text{Количество моль } O_2 = \frac{97200 \text{ Дж}}{484000 \text{ Дж/моль}} = 0,2 \text{ моль} \]
Использовать закон идеального газа, чтобы найти объем:
Закон идеального газа: \[ PV = nRT \]
При нормальных условиях (н.у.) температура \( T = 273 \, \text{K} \) и давление \( P = 1 \, \text{атм} \). Также знаем, что \( R = 0,0821 \, \text{л·атм/(моль·K)} \).
Тогда объём для 1 моля газа составляет 22,4 л (нормальный молярный объём).
Для 0,2 моль \( O_2 \):
\[ V = n \cdot V_m = 0,2 \cdot 22,4 \text{ л} = 4,48 \text{ л} \]
Поэтому объем кислорода, который участвовал в реакции, равен 4,48 литра.