Реши задание на изображении
Решение задач на соотношения в химии
Мне необходимо тщательно проанализировать задачу о водороде и кислороде в закрытом сосуде. После реакции давление уменьшается до одной трети, и, по-видимому, кислород всё ещё остаётся. Реакция протекает по уравнению 2H2 + O2 = 2H2O vapor. После охлаждения в оставшемся газе присутствует избыток реагента. Я определяю исходное и конечное мольные соотношения H2 и O2, что приводит к конечному соотношению 4:5 между ними. Таким образом, кислород действительно находится в избытке, что подтверждается испытанием тлеющей лучинкой.
Краткий ответ:
\[
\boxed{V(\mathrm{H_2}):V(\mathrm{O_2})=4:5}
\]
Решение:
Уравнение реакции: \[ 2\mathrm{H_2}+\mathrm{O_2}\rightarrow 2\mathrm{H_2O}. \]
Тлеющая лучинка вспыхивает, значит после реакции остался кислород. Поэтому водород — ограничивающий реагент.
Пусть было \(x\) моль \(\mathrm{H_2}\) и \(y\) моль \(\mathrm{O_2}\).
После реакции кислорода останется: \[ y-\frac{x}{2}. \]
Так как температура и объём сосуда вернулись к исходным, давление пропорционально количеству газа: \[ \frac{y-\frac{x}{2}}{x+y}=\frac13. \]
Решаем: \[ 3y-\frac{3x}{2}=x+y, \] \[ 2y=\frac{5x}{2}, \] \[ y=\frac{5x}{4}. \]
Следовательно, \[ x:y=4:5. \]
Проверка: из \(4\) объёмов водорода реагируют \(2\) объёма кислорода, остаётся \(3\) объёма кислорода. Было \(4+5=9\) объёмов газа, осталось \(3\), то есть давление уменьшилось в \(3\) раза.
