Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения массы, который гласит, что при химической реакции количество вещества не изменяется. В данном случае нас интересует реакция сгорания водорода в кислороде:
\[ 2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O \]
Согласно уравнению реакции, на 1 моль кислорода (O₂) потребуется 2 моля водорода (H₂). В объёмном количестве это обозначает, что на 1 объёмный моль (или литр) кислорода необходимо 2 объёмных моля (литра) водорода.
Рассмотрим данный объем O₂ и определим, какой объём H₂ нужен для полного сгорания.
V(O₂) = 0,2 л:
По уравнению:
\( 0,2 \, \text{л} \, O_2 \) требует \( 0,4 \, \text{л} \, H_2 \)
Этот объём присутствует в предложенных вариантах (0,4 л).V(O₂) = 0,6 л:
По уравнению:
\( 0,6 \, \text{л} \, O_2 \) требует \( 1,2 \, \text{л} \, H_2 \)
Этот объём также присутствует в предложенных вариантах (1,2 л).V(O₂) = 0,8 л:
По уравнению:
\( 0,8 \, \text{л} \, O_2 \) требует \( 1,6 \, \text{л} \, H_2 \)
Этот объём также присутствует в предложенных вариантах (1,6 л).V(O₂) = 2 л:
По уравнению:
\( 2 \, \text{л} \, O_2 \) требует \( 4 \, \text{л} \, H_2 \)
Этот объём также присутствует в предложенных вариантах (4 л).
Теперь, когда мы определили соответствия, можно представить их в виде таблицы:
| V(O2) | V(H2) |
|---|---|
| 0,2 л | 0,4 л |
| 0,6 л | 1,2 л |
| 0,8 л | 1,6 л |
| 2 л | 4 л |
Таким образом, каждый объём кислорода соответствует определённому объёму водорода, необходимому для его полного сгорания, согласно стехиометрии реакции.